هذه اللغة مترجمة آليًا، ولم تتم مراجعتها من قِبل إنسان.

الفضاء · مقال

انفجار راديوي قياسي يعود إلى حقبة تكوين النجوم في الكون المبكر

نُشر:

Observation of the first detected fast radio burst as described by Lorimer et al. (2007). Note that this is the brightest detection. In the Lorimer paper the figure was of the detection in another beam (and hence is weaker).
الصورة: Psr1909 · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

باختصار

قام الفلكيون بقياس المسافة إلى أبعد انفجار راديوي سريع تم تسجيله على الإطلاق، FRB 20240304B، والذي ترك مصدره عندما كان الكون يبلغ من العمر حوالي 3 مليارات سنة. تتبع تلسكوب جيمس ويب الفضائي الانفجار الذي يستمر لأجزاء من الثانية إلى مجرة قزمة صغيرة نشطة في تكوين النجوم — وليس المجرة الكبيرة والناضجة التي توقعها الباحثون.

هذه النسخة ترجمة آلية للنص الأصلي (English). اقرأ النص الأصلي

إشارة راديوية استمرت تقريباً لواحد من ألف جزء من الثانية أصبحت أبعد انفجار راديوي سريع (FRB) تم قياسه على الإطلاق، وفقاً لدراسة نُشرت في مجلة Science في أكتوبر 2026. معروف باسم FRB 20240304B، انتقل الانفجار لأكثر من 10 مليارات سنة قبل وصوله إلى الأرض، نشأ عندما كان الكون يبلغ من العمر تقريباً 3 مليارات سنة.

ما الذي تم الكشف عنه وكيفية الكشف عنه

تم التقاط الانفجار لأول مرة في 4 مارس 2024، بواسطة أداة MeerTRAP على مصفوفة تلسكوب MeerKAT الراديوي في جنوب أفريقيا. الانفجارات الراديوية السريعة هي وميضات موجزة وشديدة من موجات الراديو التي لا تزال أصولها الفيزيائية موضع نقاش؛ تم تصنيف آلاف منها، لكن جزء صغير فقط تم تأكيد مجراتها.

لتحديد المسافة التي قطعتها الإشارة، لجأ الباحثون بقيادة مانيشا كاليب من جامعة سيدني إلى تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا. حددت أداة NIRCam التابعة لويب المجرة المضيفة الضعيفة، وقاست أداة NIRSpec خاصتها الانزياح الأحمر للمجرة عند 2.148 — الرقم الذي يستخدمه الفلكيون لحساب المسافة الكونية وعمر الكون في الوقت الذي انبثق فيه الضوء. يضع هذا الانزياح الأحمر أصل الانفجار حوالي 3 مليارات سنة بعد الانفجار العظيم، خلال فترة غالباً ما تُسمى "الظهيرة الكونية"، عندما كان تكوين النجوم في جميع أنحاء الكون في ذروته.

النتيجة أكثر من تضاعف مسافة سجل FRB السابق، وفقاً لتقرير phys.org عن الدراسة.

مجرة أصغر بكثير من المتوقع

كانت المجرة المضيفة نفسها هي المفاجأة الأكبر. توقع كاليب وزملاؤه وجود مجرة كبيرة متطورة جيداً، مشابهة للعديد من مضيفي FRB المحددة سابقاً. بدلاً من ذلك، كشفت صور وأطياف ويب عن مجرة قزمة أصغر من العديد من مضيفي FRB بحوالي 1000 مرة، منخفضة في العناصر الثقيلة، وفي خضم انفجار مكثف من تكوين النجوم: يُقدر بحوالي 90 في المائة من كتلتها النجمية قد تشكلت خلال 30 مليون سنة فقط السابقة، وفقاً لملخص ناسا للنتائج.

اعتقدنا أنها ستكون مجرة كبيرة ومشكلة بشكل جميل مع الكثير من النجوم، وبدلاً من ذلك كانت مجرة قزمة صغيرة.

— مانيشا كاليب، جامعة سيدني، المؤلفة الرئيسية

في بيان منفصل أورده phys.org، قالت كاليب إن الانفجار تم التقاطه من وقت كان فيه الكون يبلغ من العمر حوالي 3 مليارات سنة فقط، مضيفة أن الباحثين استخدموا ذلك الوميض الراديوي المختصر لدراسة المادة التي سافرت عبرها عبر مليارات السنين — مما يؤكد كيفية استخدام FRBs كأدوات لاستكشاف الكون المبكر البعيد.

لماذا تهم المجرة المضيفة لنظريات FRB

الانفجارات الراديوية السريعة ليس لها مصدر واحد مؤكد. تتضمن التفسيرات الرائدة المغناطيسات — نجوم نيوترونية صغيرة ذات مجالات مغناطيسية قوية جداً، عادة ما يتم إنتاجها بواسطة المستعرات الأخيرة — وبشكل منفصل، الدمج المحتمل لنجمي نيوترون أقدم، وهي عملية تستغرق وقتاً أطول كثيراً للحدوث بعد تكوين نجوم المجرة.

لأن المجرة المضيفة لـ FRB 20240304B صغيرة جداً وتشكل النجوم بسرعة، يفضل فريق البحث تفسير المغناطيس لهذا الانفجار. تلاحظ رواية ناسا للدراسة أن نجم نيوترون شاب وعالي المغناطيسية يمكن أن يتشكل بسرعة بعد مستعر قريب في مجرة تشكل النجوم مثل هذه، في حين أن سيناريو دمج نجم النيوترون سيتطلب عادة تأخراً أطول بعد بدء تكوين النجوم.

FRB 20240304B لمحة عامة
الخاصيةالقياس
مدة الانفجارحوالي واحد من ألف جزء من الثانية
تاريخ الكشف4 مارس 2024
أداة الكشفMeerKAT / MeerTRAP، جنوب أفريقيا
الانزياح الأحمر2.148
عمر الكون عند الانبعاثحوالي 3 مليارات سنة
وقت السفر إلى الأرضأكثر من 10 مليارات سنة
كتلة المجرة المضيفةحوالي 1000 مرة أقل كتلة من مضيفي FRB النموذجيين
تكوين النجوم الحديث90% من الكتلة النجمية تشكلت في آخر 30 مليون سنة

ما الذي لا يزال غير مؤكد

تحدد الدراسة FRB 20240304B باعتباره أبعد FRB مع انزياح أحمر لمجرة مضيفة مؤكد حتى الآن، لكن الباحثين يحذرون من أن حالة واحدة لا يمكنها تسوية النقاش الأوسع حول ما الذي يسبب الانفجارات الراديوية السريعة. يلاحظ المؤلفون أن الاكتشاف يُظهر أن هناك تأخير قليل مطلوب بين تكوين نجوم المجرة وقدرتها على إنتاج FRB، لكنهم يتوقفون عن استبعاد نماذج الأصول الأخرى للانفجارات المختلفة المرصودة في مكان آخر من الكون.

كان فريق البحث يضم ثيميا نانايكارا ولورا درييسن من جامعة سيدني وبن ستابرز من جامعة مانشستر، إلى جانب كاليب، وفقاً لحسابات ناسا و phys.org للورقة.

أسئلة

ما هو FRB 20240304B؟
إنه انفجار راديوي سريع — وميض راديوي يستمر لأجزاء من الثانية — تم اكتشافه في 4 مارس 2024، بواسطة تلسكوب MeerKAT في جنوب أفريقيا. إنه أبعد انفجار راديوي سريع مع مسافة مؤكدة للمجرة المضيفة تم قياسها حتى الآن.
كم كان عمر الكون عندما تم إطلاق الإشارة؟
لدى مجرة المضيف للانفجار انزياح أحمر قدره 2.148، مما يعني أن الإشارة غادرت مصدرها عندما كان الكون يبلغ من العمر حوالي 3 مليارات سنة، وفقاً لتقرير ناسا عن قياسات تلسكوب جيمس ويب الفضائي.
لماذا المجرة المضيفة مفاجئة؟
توقع الفلكيون وجود مجرة كبيرة وناضجة لكنهم وجدوا مجرة قزمة أصغر من مضيفي FRB النموذجيين بحوالي 1000 مرة، واحدة كانت تشكل النجوم بنشاط، مع 90% من كتلتها النجمية المُنشأة في 30 مليون سنة السابقة.
ما الذي يسبب الانفجارات الراديوية السريعة؟
السبب الدقيق غير مؤكد، لكن النظريات الرائدة تشير إلى المغناطيسات — نجوم نيوترونية صغيرة مغناطيسية عالية — أو اندماج نجوم نيوترونية أقدم. تفضل المجرة المضيفة الصغيرة لهذا الانفجار شرح المغناطيس، وفقاً لمؤلفي الدراسة.
أي التلسكوبات شاركت في هذا الاكتشاف؟
كشفت مصفوفة تلسكوب MeerKAT الراديوي في جنوب أفريقيا، باستخدام أداة MeerTRAP، عن الانفجار، بينما حدد تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا (أدوات NIRCam و NIRSpec) المجرة المضيفة وقاس مسافتها.

المصادر

  1. NASA Science — Webb Measures Distance to Farthest Fast Radio Burst, Suggesting Origin
  2. ScienceAlert — A Mysterious Signal Reached Us From When The Universe Was Just 3 Billion Years Old
  3. Phys.org — Astronomers pinpoint the most distant fast radio burst ever detected

أُعدّت هذه المادة بالذكاء الاصطناعي وخضعت لتدقيق آلي للمصادر قبل النشر. إن رأيت خطأً فاطلب تصحيحه. طلب تصحيح أو حق الرد · كيف نعمل

مواد ذات صلة