در سراسر جهان، وقتی ستاره‌شناسان تلسکوپ‌های رادیویی خود را به سمت فضا نشانه می‌روند، گاهی اوقات با انفجارهای کوتاه امواج رادیویی روبرو می‌شوند که به آن‌ها “پدیده‌های گذرای رادیویی” می‌گویند. برخی از این پدیده‌ها فقط یک بار دیده می‌شوند و برخی دیگر به‌طور منظم تکرار می‌شوند.
تا کنون، بیشتر پدیده‌های گذرای رادیویی به ستارگان نوترونی در حال چرخش نسبت داده می‌شدند که به آن‌ها “پالسار” می‌گویند و مثل فانوس‌های دریایی، به‌طور منظم جرقه‌های امواج رادیویی منتشر می‌کنند. این ستارگان بسیار سریع می‌چرخند و هر چرخش آن‌ها فقط چند ثانیه یا حتی کسری از ثانیه طول می‌کشد.
اما اخیراً یک پدیده رادیویی جدید کشف شده که کاملاً متفاوت است. این پدیده حدود یک ساعت طول می‌کشد (طولانی‌ترین دوره‌ای که تا کنون دیده شده) و در زمان‌های مختلف، گاهی با درخششی طولانی و قوی، گاهی با پالس‌های ضعیف و سریع و گاهی هیچ سیگنالی ارسال نمی‌کند.
ستاره‌شناسان هنوز نمی‌دانند این پدیده چیست. ممکن است از یک ستاره نوترونی غیرعادی باشد، اما نمی‌توان سایر احتمالات را نادیده گرفت. تحقیقات درباره این پدیده در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.
یک کشف تصادفی
ASKAP J1935+2148 نام گذرای رادیویی تناوبی جدیدی است (اعداد موجود در نام، موقعیت آن را در آسمان نشان می‌دهند) که با استفاده از تلسکوپ رادیویی ASKAP متعلق به سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی مشترک المنافع استرالیا (CSIRO) در سرزمین واجاری یاماجی در استرالیای غربی کشف شده است. این تلسکوپ میدان دید بسیار وسیعی دارد، به این معنی که می‌تواند بخش زیادی از جهان پیرامون ما را به سرعت بررسی کند. این ویژگی ASKAP را برای کشف پدیده‌های جدید و عجیب بسیار مناسب کرده است.
ستاره‌شناسان با استفاده از ASKAP به طور همزمان در حال بررسی یک منبع اشعه گاما و جستجوی پالس‌های ناشی از یک انفجار رادیویی سریع بودند که ASKAP J1935+2148 را با درخشش آهسته در داده‌ها مشاهده کردند. این سیگنال برجسته بود زیرا از امواج رادیویی “قطبیده دایره‌ای” تشکیل شده بود، به این معنی که جهت امواج در حین حرکت سیگنال در فضا به صورت مارپیچ در می‌آید.
چشم انسان نمی‌تواند بین نور قطبیده دایره‌ای و نور غیرقطبیده معمولی تمایز قائل شود. با این حال، ASKAP مانند یک عینک آفتابی پلاریزه عمل می‌کند و درخشش ناشی از هزاران منبع معمولی را فیلتر می‌کند. پس از کشف اولیه، مشاهدات بیشتری طی چند ماه با استفاده از ASKAP و همچنین تلسکوپ رادیویی حساس‌تر MeerKAT در آفریقای جنوبی انجام شد.
کندترین انتقال رادیویی که تاکنون یافت شده است
ASKAP J1935+2148 به طبقه نسبتاً جدیدی از پدیده‌های گذرای رادیویی با دوره طولانی تعلق دارد. تاکنون فقط دو مورد دیگر از این نوع کشف شده‌اند و دوره تناوب 53.8 دقیقه‌ای ASKAP J1935+2148 به مراتب طولانی‌تر از سایرین است.
اما این دوره فوق‌العاده طولانی فقط شروع ماجرا است. ASKAP J1935+2148 را در سه حالت یا وضعیت متمایز می‌توان مشاهده کرد:
- حالت اول: در این حالت، پالس‌های روشن و خطی (به جای دایره‌ای) قطبی شده را می‌توان دید که از 10 تا 50 ثانیه طول می‌کشند.
- حالت دوم: در این حالت، پالس‌های بسیار ضعیف‌تر و قطبیده دایره‌ای وجود دارند که فقط حدود 370 میلی ثانیه طول می‌کشند.
- حالت سوم: حالت ساکت یا خاموش است که در آن هیچ پالس رادیویی وجود ندارد.
این حالت‌های مختلف و تغییر بین آن‌ها می‌تواند ناشی از تعامل میدان‌های مغناطیسی پیچیده و جریان‌های پلاسما از خود منبع با میدان‌های مغناطیسی قوی در فضای اطراف باشد.
الگوهای مشابهی در ستاره‌های نوترونی نیز مشاهده شده‌اند، اما درک فعلی ما از ستاره‌های نوترونی نشان می‌دهند که قاعدتاً نباید بتوانند چنین دوره طولانی‌ای داشته باشند.
منشاء احتمالی: ستاره‌های نوترونی و کوتوله‌های سفید
منشاء سیگنالی با چنین دوره طولانی هنوز یک معمای بزرگ است و فعلاً به عنوان یک حدس، یک ستاره نوترونی با چرخش آهسته منشأ احتمالی اصلی تلقی می‌شود. با این حال، نمی‌توان امکان اینکه این شیء یک کوتوله سفید (بقایای سوخته و اندازه زمین از یک ستاره که سوخت خود را مصرف کرده است) باشد را رد کرد.
کوتوله‌های سفید اغلب دوره‌های چرخش آهسته دارند، اما تاکنون مشاهده نشده که یک کوتوله سفید بتواند سیگنال‌های رادیویی مشابه چیزی که در اینجا می‌بینیم را تولید کند. علاوه بر این، هیچ کوتوله سفیدی با میدان مغناطیسی قوی در نزدیکی آن وجود ندارد، که این موضوع نیز منشأ ستاره نوترونی را محتمل‌تر می‌کند.
توضیحات دیگر: سیستم‌های دوتایی
یک توضیح ممکن این است که این شیء بخشی از یک سیستم دوتایی است که در آن یک ستاره نوترونی یا کوتوله سفید به دور یک ستاره دیگر نامرئی می‌چرخد.
این شیء ممکن است ما را وادار کند تا درک چندین دهه‌ای خود از ستاره‌های نوترونی یا کوتوله‌های سفید را مجدداً بررسی کنیم، به خصوص در مورد نحوه انتشار امواج رادیویی و جمعیت آن‌ها در کهکشان راه شیری. تحقیقات بیشتر برای تأیید ماهیت این شیء ضروری است، اما هر کدام از این سناریوها می‌تواند بینش‌های ارزشمندی در مورد فیزیک این اجرام بزرگ آسمانی ارائه دهد.
جستجو ادامه دارد
ما در حال حاضر نمی‌دانیم ASKAP J1935+2148 چه مدت است که امواج رادیویی ساطع می‌کند، زیرا کاوش‌های رادیویی معمولاً به دنبال اشیاء با چنین دوره‌های تناوب طولانی نیستند. علاوه بر این، امواج رادیویی ساطع شده از این منبع فقط برای 0.01٪ تا 1.5٪ از دوره چرخش آن، بسته به حالت انتشار، قابل شناسایی هستند. بنابراین، دانشمندان بسیار خوش شانس بودند که ASKAP J1935+2148 را به طور تصادفی کشف کردند. به احتمال زیاد، اشیاء مشابه زیادی در جای دیگری از کهکشان ما وجود دارند که هنوز کشف نشده‌اند.
کشف ASKAP J1935+2148 یادآور این نکته مهم است که هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری در مورد جهان وجود دارد. حتی با پیشرفته‌ترین تلسکوپ‌ها هم هنوز در حال کشف پدیده های جدید و غیرمنتظره‌ای هستیم که درک ما از جهان را به چالش می‌کشند. این کشف بدون شک انگیزه‌ای برای اکتشافات بیشتر و جستجوی اسرار باقی مانده در اعماق کیهان خواهد بود.
