سیگنال رادیویی مرموز اعماق فضا به طرز عجیبی آشنا به‌نظر می‌رسد

دانشمندان با نگاهی دقیق به مجموعه‌ای مرموز از فلاش‌های درخشان در کهکشان M81 با فاصله‌ی ۱۲ میلیون سال نوری، دریافتند که این فوران‌های رادیویی سریع، به‌طرزی شگفت‌آور آشنا به‌نظر می‌رسند.

این فلاش‌های تکرارشونده که به‌عنوان یک فوران رادیویی سریع (FRB) شناخته می‌شوند، به‌طرز شگفت‌انگیزی شبیه به فلاش‌های موجود در سحابی خرچنگ هستند. «سحابی خرچنگ» (Crab Nebula) بقایای معروفی از یک انفجار ستاره‌ای قدیمی یا ابرنواختر است که بشر در سال ۱۰۵۴ پس از میلاد مشاهده کرد و گزارش رصد آن توسط چندین فرهنگ مختلف ثبت شده است.

به گفته‌ی پژوهشگران در دو مقاله که چهارشنبه ۲۳ فوریه (۴ اسفند) به ترتیب در نشریه‌ی «نیچر استرونومی» (Nature Astronomy) و «نیچر» (Nature) منتشر شده‌اند، بقایای رنگارنگ این انفجار ابرنواختری، فلاش‌های درخشان و متمایزی را به نمایش گذاشته‌اند که بسیار شبیه به فوران‌های رادیویی سریع یافت شده در کهکشان M81 هستند.

«کنزی نیمو» (Kenzie Nimmo) پژوهشگر نجوم مؤسسه‌ی نجوم رادیویی هلند و دانشگاه آمستردام گفت: «برخی از سیگنال‌هایی که اندازه‌گیری کردیم، کوتاه و بسیار قوی هستند. دقیقا به همان شکلی که برخی از سیگنال‌های تپ‌اختر خرچنگ شناسایی شده‌اند.»

انفجار در سحابی کنونی خرچنگ در ۴ جولای ۱۰۵۴ میلادی (۱۳ تیر ۴۳۳ خورشیدی) توسط اخترشناسان چینی ثبت شد که یک ستاره‌ی جدید یا «مهمان» را بالای شاخ جنوبی صورت فلکی «گاو» (ثور) مشاهده کردند. طبق این اسناد، این ستاره‌ی مهمان به مدت ۲۳ روز در آسمان می‌درخشید و ۶ برابر نورانی‌تر از سیاره‌ی ناهید بود. حتی تقریبا دو سال پس از انفجار، هنوز در آسمان شب قابل مشاهده بود و توسط ستاره‌شناسان عرب و ژاپنی هم ثبت شد.

طرحی گرافیکی از مگنتار احتمالی در کهکشان M81
Credit: Chalmers University of Technology/Daniëlle Futselaar, artsource.nl

این بقایا به بهترین شیوه با تلسکوپ قابل مشاهده بود و بنابراین سحابی باقی‌مانده برای نخستین بار در سال ۱۷۳۱ میلادی (۱۱۱۰ خورشیدی) توسط ستاره‌شناس بریتانیایی «جان بویس» (John Bevis) مشاهده شد. ۲۷ سال پس از آن، ستاره‌شناس فرانسوی «شارل مسیه» (Charles Messier) به‌طور مستقل آن را رصد کرد و به فهرست معروف فعلی اجرام مسیه افزود و آن را مسیه ۱ یا M1 نامید.

پس از آن تا دهه‌ی ۱۹۶۰ میلادی طول کشید که اخترشناسان متوجه یک منبع رادیویی در حال نوسان شوند که با محل سحابی خرچنگ منطبق بود. آن‌ها در نهایت تشخیص دادند که این سیگنال از یک تپ‌اختر، نوعی ستاره‌ی نوترونی با میدان مغناطیسی قوی، می‌آید.

با وجود علت شناخته شده‌ی انفجارهای سحابی خرچنگ و شباهت آن‌ها با آنچه در M81 دیده می‌شود، ستاره‌شناسان هنوز مطمئن نیستند که در کهکشان M81 چه روی می‌دهد. این فوران‌های رادیویی سریع برای نخستین بار در ژانویه‌ی ۲۰۲۰ مشاهده شدند که از سمت صورت فلکی خرس بزرگ (دب اکبر) می‌آمدند.

تا به امروز، فوران‌های رادیویی سریع، بیشتر در کهکشان‌های سرشار از ستاره‌های جوان یافت شده‌اند، اما آنچه در M81 دیده شده، یک استثناست. زیرا شبکه‌ای متشکل از دوازده دیش رادیویی منبع سیگنال را به‌طور کاملا واضح به یک گروه قدیمی از ستارگان که به‌عنونا خوشه‌ی کروی شناخته می‌شوند، تشخیص می‌دهند.

کهکشان مسیه ۸۱ در فاصله‌ی ۱۲ میلیون سال نوری از زمین
Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: Detlef Hartmann; Infrared: NASA/JPL-Caltech

یکی از گزینه‌های برای توضیح این FRB این است که این فلاش‌های درخشان از مگنتارها، نوع دیگری از بقایای ابرنواختری و قوی‌ترین آهنرباها در جهان، می‌آیند. این توضیح در جایی که ستارگان جوان فراوان هستند، منطقی است اما وقتی صحبت از M81 می‌شود، موضوع پیچیده‌تر است.

«جیسون هسلز» (Jason Hessels) از دانشگاه آمستردام گفت: «ما انتظار داریم که مگنتارها درخشان و جدید باشند و قطعا توسط ستاره‌های قدیمی احاطه نشده‌اند. اگر آنچه در اینجا می‌بینیم واقعا یک مگنتار باشد، نمی‌تواند از انفجار یک ستاره‌ی جوان تشکیل شده باشد و باید راه دیگری وجود داشته باشد.»

یک توضیح می‌توان این باشد که یک کوتوله‌ی سفید، هسته‌ی خنک شده‌ی یک ستاره‌ی بزرگ سوخته، گاز یک ستاره‌ی همسایه را بیرون کشیده باشد. محققان گمان می‌کنند که در این صورت جرم اضافی ممکن است با گذشت زمان، باعث فروپاشی کوتوله‌ی سفید به یک مگنتار شده باشد.

در مجموع، اگرچه دانشمندان درباره‌ی علت ایجاد این سیگنال یا اینکه چرا بسیار شبیه به سیگنالی است که از سحابی خرچنگ منتشر می‌شود، تردید دارند اما فکر می‌کنند که پاسخ این معما چیزی غیرعادی مانند یک مگنتار غیرمعمول، یک تپ‌اختر غیرمعمول یا یک پدیده‌ی کیهانی دیگر باشد.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از فوران رادیویی سریع کهکشان M81
Credit: Chalmers University of Technology/Daniëlle Futselaar, artsource.nl

منبع: Space