اخبار نجوم ژانویه 2024: اخترشناسان بالاخره شروع به یادگیری چیزی در مورد انفجارهای رادیویی سریع (FRB) کردند.
همه ما می دانیم که باغ وحش فضایی ساکنان عجیب و غریب و وحشی زیادی دارد. علاوه بر ستاره‌ها، سیارات، قمرها، سیارک‌ها و دنباله‌دارها، اختروش‌ها، سیاه‌چاله‌ها، ستاره‌های نوترونی و کوتوله‌های قهوه‌ای نیز وجود دارند. یکی از ناشناخته ترین انواع اشیاء به نام فوران های رادیویی سریع (FRB) شناخته می شود که اولین بار در سال 2007 کشف شد. FRB ها دقیقاً همان چیزی هستند که از نام آنها پیداست، انفجارهای رادیویی بسیار قدرتمندی که تنها چند هزارم ثانیه دوام می آورند.
این واقعیت که FRB ها فقط حدود یک میلی ثانیه دوام می آورند، مطالعه آنها را بسیار دشوار می کند. بهش فکر کن؛ فرض کنید یک ستاره شناس رادیویی در حال مطالعه کهکشان آندرومدا است در حالی که از ناکجاآباد، بم، انفجاری از انرژی رادیویی وجود دارد که قبل از اینکه بتواند به آن واکنش نشان دهد، از بین رفته است. امیدواریم که ابزارهای دانشمند چیزی را ثبت کرده باشند، اما مطمئناً زمانی برای اندازه گیری دقیق FRB وجود نداشته است.
برای چندین سال، تصور می شد که FRB ها یک شات هستند، یعنی هر شیئی که یک FRB تولید کند هرگز دیگری را تولید نمی کند. با این حال، تنها چند سال پیش بود که اولین FRB های تکرار شونده شناسایی شدند و اکنون اعتقاد بر این است که ستاره شناسان حدود 50 FRB تکرار شونده را شناسایی کرده اند. سوال این است که آیا همه منابع FRB در واقع تکرار کننده هستند، البته در مقیاس های زمانی متفاوت.
به رسمیت شناختن برخی از FRB ها به عنوان دوره ای به اخترشناسان رادیویی این امکان را می دهد تا ابزار خود را بر روی یک تکرار کننده شناخته شده آموزش دهند و سپس به سادگی منتظر بمانند تا کل رویداد را ثبت کنند. اخیراً، این تکنیک به اخترشناسان اجازه داد تا دورترین FRB را که تا کنون در فاصله حدود 8 میلیارد سال نوری دیده شده است، ثبت کنند. برای شنیدن از چنین فاصله وسیعی، FRB که FRB 20220610A نامیده می‌شود، باید به اندازه‌ای که خورشید ما در 30 سال ساطع می‌کند، انرژی را در یک پالس کمتر از یک هزارم ثانیه جمع‌آوری کند.
اگرچه هنوز چیزهای زیادی در مورد FRB ها ناشناخته است، اجماع فزاینده ای وجود دارد که FRB ها توسط ستارگان نوترونی با میدان های مغناطیسی بسیار قوی، معروف به مگنتارها یا مگنتارها، تولید می شوند. (به پست 21 نوامبر 2020 من در مورد ستارگان نوترونی مراجعه کنید) ستارگان نوترونی بقایای ستارگان بزرگی هستند که جرم آنها حداقل 10 برابر خورشید است که به صورت ابرنواختر منفجر شده اند. هر چیزی که از جرم خورشید ما باقی مانده است، به قطری در حدود 20 تا 40 کیلومتر کاهش یافته است و به نوعی تبدیل به یک هسته اتمی بزرگ شده است که تقریباً منحصراً از نوترون ساخته شده است. اگرچه ستاره شناسان شروع به توافق بر سر منبع FRB کردند، هنوز بحث هایی در مورد چگونگی ایجاد انفجارهای رادیویی توسط ستارگان مغناطیسی وجود داشت، به طوری که دو نامزد اصلی یا چیزی شبیه یک شعله خورشیدی یا نوعی ستاره لرزه در سطح مگنتار بودند.
اخیراً، یک مطالعه جدید توسط Tomonori Totani و Yuya Tsuzuki از گروه نجوم دانشگاه توکیو، توزیع زمان و انرژی حدود 7000 FRB از این 50 منبع تکراری را با اندازه‌گیری لرزه‌ای نزدیک به 6000 زمین‌لرزه از ژاپن مقایسه کرد. چیزی که این دو پیدا کردند چندین شباهت بین این دو مجموعه داده بود، به ویژه در مورد پس لرزه ها. به طور خلاصه، شباهت ها عبارت بودند از:
1. احتمال پس لرزه 10-50 درصد است.
2. احتمال پس لرزه با گذشت زمان به عنوان نیروی زمان کاهش می یابد.
3. احتمال پس لرزه ثابت می ماند حتی با تغییر سرعت متوسط FRB اولیه.
4. هیچ ارتباطی بین انرژی های FRB اصلی و پس لرزه ها وجود ندارد.
از سوی دیگر، ستاره شناسان هیچ ارتباطی بین FRB و شراره های خورشیدی پیدا نکردند. این تجزیه و تحلیل قویاً نشان می دهد که FRB ها توسط شوک های ستاره ای روی سطح مگنتارها ایجاد می شوند. اگر این درست باشد، ممکن است بتوانیم از داده های FRB برای درک بهتر این اجسام فوق متراکم استفاده کنیم.
دکتر توتانی و تسوزوکی قصد دارند به تجزیه و تحلیل خود ادامه دهند، امیدوارند که اندازه گیری های بیشتر از FRB ها بتواند اطلاعات بیشتری در مورد FRB ها و شگفتی های کیهانی عجیبی که آنها را ایجاد می کند به ما بگوید.
