اولین انفجار رادیویی سریع در کهکشان راه شیری شناسایی شد!

یک ستاره مغناطیسی یا مگنتار (magnetar) به نام SGR 1935+2154 در کهکشان راه شیری وجود دارد که ممکن است به حل راز سیگنال‌های رادیویی ساطع‌شده از اعماق فضا که سال‌هاست فکر ستاره‌شناسان را به خود مشغول کرده است کمک کند.

ستاره SGR 1935+2154 که در حدود ۳۰ هزار سال نوری با ما فاصله دارد در تاریخ 28 آوریل امسال سیگنال‌هایی با زمان تناوب چند میلی‌ثانیه از خود ساطع کرد که فقط توسط ستاره‌های خارج کهکشانی منتشر می‌شوند. اما موضوع جالب‌تر اینکه رصدخانه‌های سراسر دنیا و تلکسوب فضایی X-ray، در کنار این سیگنال‌ها، تابش‌های اشعه ایکس را نیز ثبت کردند.

در حال‌حاضر، کار روی این سیگنال‌ها در مراحل ابتدایی قرار دارد و ستاره‌شناسان سخت در تلاشند تا داده‌های به دست آمده را آنالیز کنند. اما خیلی از آن‌ها معتقدند که منبع این سیگنال‌ها ممکن است انفجارهای رادیویی سریع (FRBs) باشد.

شیرینواس کولکارنی (Shrinivas Kulkarni)، ستاره‌شناس از دانشگاه کالیفرنیا و یکی از اعضای تیم تحقیق در این‌باره گفت: این نوع سیگنال‌ها به احتمال زیاد دارای منبعی از نوع انفجارهای رادیویی سریع هستند.

انفجارهای رادیویی سریع یکی از هیجان‌انگیزترین رازهای کیهان هستند. آن‌ها نوعی سیگنال‌های رادیویی بسیار قدرتمند از اعماق فضا و از کهکشان‌هایی هستند که میلیون‌ها سال نوری با ما فاصله دارند. انرژی برخی از این کهکشان‌ها ۵۰۰ میلیون بار بیشتر از انرژی خورشید است. با این‌حال، این سیگنال‌ها فقط در حد چند میلی‌ثانیه دوام می‌آورند و اکثر آن‌ها تکرار نمی‌شوند که همین موضوع، شناسایی و مطالعه آن‌‌ها را بسیار دشوار می‌کند.

توضیحات زیادی برای منشا این سیگنال‌ها پیشنهاد شده که از آن جمله می‌توان به سوپرنواها و موجودات فضایی (البته احتمال این خیلی کم است) اشاره کرد. اما یک فرضیه که طرفداران زیادی در بین ستاره‌شناسان دارد انفجارهای رادیویی سریع است که توسط مگنتارها تولید می‌شوند.

مگنتارها نوع عجیبی از ستاره‌های نوترونی هستند که بعد از تبدیل شدن ستاره‌های غول‌پیکر به سوپرنوا، به‌صورت یک هسته بسیار سنگین باقی می‌مانند. اما مگنتارها دارای میدان‌های مغناطیسی بسیار قدرتمندتری نسبت به ستاره‌های نوترونی عادی هستند (حدود ۱۰۰۰ بار قوی‌تر). اینکه چرا میدان‌ مغناطیسی این ستاره‌ها این اندازه قدرتمند است هنوز برای دانشمندان مشخص نیست، اما اثرات آن‌ها بر روی خود ستاره بسیار جالب‌توجه است.

در حالیکه نیروی گرانشی ستاره برای نگه داشتن آن تلاش می‌کند، میدان مغناطیسی قوی در اطراف ستاره، شکل آن را منحرف می‌کند و این اتفاق منجر به تنش شدید بین دو نیرو می‌شود که گاهی‌اوقات لرزه‌های ستاره‌ای بسیار بزرگی ایجاد می‌کند و باعث درخشندگی بسیار زیاد مگنتار می‌شود.

سیگنال‌های ستاره SGR 1935+2154 در تاریخ 27 آوریل امسال شناسایی شدند و فعالیت آن توسط چندین تلکسوپ از جمله تلسکوپ‌های Swift Burst Alert ،AGILE و NICER ISS ثبت گردید. رفتار این ستاره عجیب در ابتدا نسبتا عادی بود و با رفتار مشاهده‌شده از سایر مگنتارها سازگاری داشت.

اما سپس در تاریخ 28 آوریل، تلسکوپ CHIME که برای رصد آسمان برای رویدادهای لحظه‌ای طراحی شده است، یک سیگنال بسیار قدرتمندی را شناسایی کرد که نتوانست آن را به‌طور کامل ثبت کند.

اما آشکارساز دیگری به نام STARE2 که توسط دانشگاه کالیفرنیا برای شناسایی انفجارهای رادیویی سریع محلی، که توسط فعالیت‌های انسانی ایجاد می‌شوند، طراحی شده، سیگنال‌های مذکور را بسیار قوی و واضح دریافت کرد که شامل بیش از یک میلیون سیگنال میلی‌ثانیه می‌شد. ستاره‌شناسان معمولا انفجارهای رادیویی سریع خارج کهکشانی را در تعداد چند ده موج میلی‌ثانیه دریافت می‌کنند.

اما دانشمندان چیز دیگری را نیز در انفجار ستاره SGR 1935+2154 مشاهده کردند که قبلا هرگز در یک انفجار رادیویی سریع خارج کهکشانی مشاهده نشده است. آن‌ها در کنار این سیگنال‌ها یک سیگنال اشعه ایکس نیز شناسایی کردند. البته سیگنال‌های اشعه ایکس معمولا در انفجارهای مگنتار دیده می‌شوند، اما اینکه یک مگنتار، در کنار امواج رایویی، اشعه ایکس یا تابش گاما ساطع کند بسیار غیرعادی است.

ساندرو مرگتی (Sandro Mereghetti) ستاره‌شناس از انستیتو ملی اخترفیزیک ایتالیا می‌گوید: اشعه ایکس انفجار SGR 1935+2154 چندان قوی یا غیرعادی نبود، اما این اشعه می‌تواند نشانه وجود انفجارهای رادیویی سریع بیشتری در مقایسه با آنچه که در حال‌حاضر شناسایی شده، باشد. او گفت: شناسایی این سیگنال بسیار هیجان‌انگیز است و رابطه بین انفجارهای رادیویی سریع و مگنتارها را تایید می‌کند. FRB کشف‌شده از نوع خارج کهکشانی است. ما هرگز در کنار چنین سیگنال‌هایی اشعه‌های ایکس/گاما شناسایی نکرده بودیم. انفجارهای اشعه ایکسی شبیه به SGR1935، در صورتی که از منابع خارج کهکشانی باشند معمولا غیر قابل شناسایی هستند.

به گفته کوالکارنی، یک مگنتار حتی می‌تواند انفجارهای بزرگتری تولید کند. یک مگنتار برای تولید انفجاری در اندازه انفجار  SGR 1935+2154 به انرژی زیادی نیاز ندارد و چنین ستاره‌هایی حتی قادر به ایجاد انفجارهایی با قدرت ۱۰۰۰ برابر بزرگتر از آن نیز هستند.

مورد SGR 1935+2154 واقعا هیجان‌انگیز هستند و دانشمندان هنوز در مراحل اولیه مطالعه آن هستند. ستاره‌شناسان برای بررسی بیشتر سیگنال‌های آن هم‌اکنون از قدرتمندترین ابزارها استفاده می‌کنند. آن‌ها هنوز طیف انفجار آن را آنالیز نکرده‌اند تا مشخص شود آیا سیگنال‌های آن مشابهت‌هایی با طیف انفجارهای رادیویی سریع خارج کهکشانی دارد یا نه.

البته حتی اگر انفجار SGR 1935+2154، تایید کند که منشا انفجارهای رادیویی سریع مگنتارها هستند، این به معنای آن نخواهد که مگنتار، تنها منبع واقعی این نوع انفجارهاست. دلیل آن هم این است که برخی از سیگنال‌های آن‌ها خیلی متفاوت رفتار می‌کنند و به‌طور پیش‌بینی‌ناپذری تکرار می‌شوند. اخیرا منبعی کشف شده بود که سیگنال‌هایی با دوره ۱۶ روزه ساطع می‌کرد.

انفجار SGR 1935+2154 هر چه که باشد، ما هنوز فاصله زیادی با حل راز بزرگی که انفجارهای رادیویی سریع در دل خود دارند داریم، اما به‌هرحال کشف جدید، یک گام هیجان‌انگیز روبه‌جلو برای دانشمندان محسوب می‌شود.