تیمی از ستارهشناسان انفجاری به نام FRB 20190208A را به کهکشان دوری که آن را ارسال کرده است، پیگیری کردند و یک کهکشان کوتوله و کمنور پیدا کردند که به نظر میرسد در فاصلهای بیش از نیمی از پهنه قابل مشاهده کیهان قرار دارد.
این مکان بسیار عجیب برای یافتن چنین سیگنالهای مرموزی است و تأیید میکند که این پدیدهها بسیار پیچیدهتر از آن چیزی هستند که ما اکنون درک میکنیم.
دانتِ هیوویت، ستارهشناس از دانشگاه آمستردام گفت: «اکثر کهکشانهای میزبان انفجارهای رادیویی سریع به نظر میرسد که کهکشانهای عظیم و در حال شکلگیری ستاره باشند – شاید این نشاندهنده این باشد که بیشتر FRBها توسط مگنتارهایی که از سوپرنواهای فروپاشی هستهای شکل میگیرند، تولید میشوند.
اما کمنور بودن کهکشان میزبان FRB 20190208A نشان میدهد که این یکی از کمجرمترین کهکشانهای میزبان FRB است که تاکنون مشاهده کردهایم – بنابراین این واقعاً شگفتانگیز بود!»
انفجارهای رادیویی سریع یک معمای کیهانی جذاب هستند. این انفجارها، که به صورت امواج رادیویی در مشاهدات تلسکوپهای رادیویی ظاهر میشوند، تنها چند میلیثانیه طول میکشند، اما در همین مدت، به اندازه انرژی ۵۰۰ میلیون خورشید انرژی آزاد میکنند.
بیشتر آنها فقط یکبار فوران میکنند و بهطور تصادفی رخ میدهند، که پیشبینی آنها را غیرممکن میسازد و پیگیری منبع آنها را بسیار دشوار میکند. برخی از آنها اما تکرار میشوند و سیگنالهایی را بهطور مداوم ارسال میکنند، گاهی بهصورت تصادفی و گاهی در یک الگوی زمانی. اینها معمولاً کمی آسانتر قابل پیگیری هستند، چون ستارهشناسان میتوانند منتظر آنها بمانند و آنها را دقیقتر بررسی کنند.
در حال حاضر، ما درک کاملی از این که چه چیزی باعث آنها میشود، نداریم. شواهد فزایندهای وجود دارد که نشان میدهند مگنتارهای فورانکننده ممکن است مسئول برخی از آنها باشند؛ اما روشهای مختلفی که FRBها میتوانند ارائه شوند، نشان میدهد که ما هنوز داستان کامل را نمیدانیم. نگاه کردن به جایی که این سیگنالها از آنجا میآیند، یکی از راهها برای پر کردن این شکافها است.
این ما را به FRB 20190208A میرساند، یک انفجار تکراری که اولینبار در اسفند ۱۳۹۷ کشف شد. هیوویت و همکارانش از تلسکوپهای رادیویی برای مشاهده موقعیت انفجار به مدت ۶۵.۶ ساعت استفاده کردند. در این مدت، بین اسفند ۱۳۹۹ و شهریور ۱۴۰۲، آنها دو بار دیگر منبع انفجار را مشاهده کردند.
این اطلاعات به آنها اجازه داد تا مکان آن را در آسمان شناسایی کنند. سپس از تلسکوپهای نوری برای گرفتن مشاهدات عمیق آسمان استفاده کردند تا ببینند چه نوع کهکشان ممکن است در آنجا پنهان باشد.
هیوویت گفت: «اولین تلاشهای ما برای شناسایی کهکشان میزبان هیچ منبعی را در موقعیت FRB نشان نداد. کمی متعجب شدیم.
تعدادی توضیحات ممکن برای چنین وضعیتی وجود دارد، اما FRBهایی که ظاهراً میزبان ندارند، نسبتاً نادر هستند (چون بیشتر منابع FRB به نظر میرسد که در کهکشانهای عظیم قرار دارند). اما سپس، وقتی تصاویری را از تلسکوپ گران تلسکوپ کاناریاس دیدیم، لحظهای بسیار هیجانانگیز داشتیم: «آه، وای! نگاه کن! در واقع یک لکه کمنور دقیقاً در جایی که انفجارها از آن میآیند، وجود دارد.»
کهکشانهای کوتوله بهسختی دیده میشوند که این مشکل با فاصله افزایش مییابد. چون این کهکشان بسیار کمنور است، محققان نتوانستند اندازهگیری دقیقی از فاصله آن بهدست آورند؛ اما با نگاه به نحوه پراکندگی نور رادیویی FRB هنگام حرکت در فضا، احتمالاً زمان سفر نوری آن حدود ۷ میلیارد سال است.
این میتواند FRB 20190208A را به یکی از دورترین FRBهایی که تاکنون کشف شده تبدیل کند که بسیار جالب است. اما هویت کهکشان کوچک است که واقعاً تخیل را برمیانگیزد.
هیوویت گفت: «این کهکشان میزبان احتمالاً ۱۰ تا ۱۰۰ بار کمنورتر از اکثریت کهکشانهای میزبان FRB است، شاید همسطح با ابرهای ماژلانی باشد.»
«طبیعتاً، کهکشانهای کوتوله به دلیل فلزیته پایین خود، میزبان برخی از بزرگترین ستارگان کیهان هستند. وقتی این ستارگان میمیرند، بهطور خاموش نمیمیرند، بلکه آسمان را با انفجار سوپرنواهای فروپاشی هستهای منفجر میکنند. هستههای فروپاشیده سپس به ستارگان نوترونی با میدان مغناطیسی بسیار قوی، یا مگنتار تبدیل میشوند.»
هیوویت توضیح داد: «یافتن منابع FRB تکراری در کهکشانهای کوتوله احتمالاً این منابع FRB تکراری را با پیشسازهای ستارگان عظیم مرتبط میکند. این کمی شاعرانه است. وقتی بزرگترین ستارگان میمیرند، برخی از پرانرژیترین انفجارها را در کیهان بهوجود میآورند؛ و سپس شاید، باقیماندههای آن انفجارها همچنان به فریاد زدن در خلاء ادامه دهند و بهطور مکرر FRB تولید کنند.»
ما هنوز به نقطهای نرسیدهایم که بتوانیم این معمای جذاب را حل کنیم. اما به آن نزدیکتر میشویم. کشفیاتی مانند این، گام به گام ما را به درک کاملتری از آنچه پشت این انفجارهای وحشیانه و عظیم در آسمان است، میرساند.
هیوویت به ScienceAlert گفت: «این همچنین یک داستان هشداردهنده برای آینده است.
داستان FRB 20190208A به ما میگوید که برای مرتبط کردن یک FRB با کهکشان میزبان آن، گاهی به موقعیت بسیار دقیقی از آرایههای رادیویی و همچنین تصاویری بسیار عمیق با استفاده از بزرگترین تلسکوپهای نوری که در حال حاضر در دسترس داریم، نیاز خواهیم داشت. این چیزی نیست که هنوز برای هزاران منبع قابل انجام باشد.»
