علماء الفلك يحددون آلية جديدة لحدوث ألمع الانفجارات في الكون

توصلت دراسة جديدة إلى أن الانفجارات الأقصر والأكثر سطوعا في الكون قد تحدث عندما تصطدم الكويكبات غير المحظوظة بالنجوم المنهارة.

ولسنوات، كان علماء الفلك في حيرة من أمرهم حول نوع الانفجار القوي للغاية المعروف باسم التدفق الراديوي السريع (FRB).

وتحدث هذه الانفجارات بشكل عشوائي في جميع أنحاء السماء، ولا تدوم سوى بضعة أجزاء من الألف من الثانية، وتمثل بعضا من أقوى الانفجارات في الكون.

ولكن في عام 2020، اكتشف علماء الفلك تدفقا راديويا سريعا في مجرتنا. وحددت ملاحظات المتابعة مصدر هذا التدفق على أنه نجم مغناطيسي.

والنجوم المغناطيسية هي نوع خاص من النجوم النيوترونية (بقايا فائقة الكثافة لنجم عملاق منفجر)، ولديها أقوى المجالات المغناطيسية في الكون. وتمتلك أقوى النجوم المغناطيسية مجالات مغناطيسية أقوى من مجال الأرض بأربعة مليارات من المرات.

وقبل وقت قصير من ظهور التدفق الراديوي السريع، رأى علماء الفلك شيئا غريبا يحدث للمغناطيس: حدث خلل في المجال المغناطيسي.

وتدور النجوم المغناطيسية، مثل جميع النجوم النيوترونية، بسرعة ودقة لا تصدق. وكان لهذا النجم المغناطيسي فترة دوران تبلغ 3.9 ثانية فقط، وهو أمر مثير للاهتمام بالنظر إلى أنه يزن أكثر من الشمس ولكنه محشور في شكل كرة على بعد أميال قليلة فقط. وعندما يحدث خلل في المغناطيسية، فإنها تغير فجأة سرعة دورانها. ويطلق هذا بشكل طبيعي كمية هائلة من الطاقة التي يمكن أن تؤدي إلى تدفق راديوي سريع.

وعلى الرغم من الأدلة الملاحظة على أن مواطن الخلل المغناطيسية تؤدي إلى ظهور التدفقات الراديوية السريعة، إلا أن العلماء ما زالوا غير قادرين على معرفة الآلية الدقيقة وراء هذه الظاهرة، على الرغم من اقتراح العديد من السيناريوهات لشرح ذلك.

وفي ورقة بحثية نُشرت في مجلة Monthly Notices of the Royal Astronomical Society، اقترح فريق من العلماء سيناريو مفاجئا: يعتقدون أنه عندما يطلق نجم مغناطيسي تدفقا راديويا سريعا، فإننا نشهد "آلام موت" كويكب يتمزق.

وشرح العلماء السيناريو قائلين: "يصادف أن يتجول كويكب عشوائي غني بالحديد بالقرب من نجم مغناطيسي. ثم تقوم جاذبية النجم المغناطيسي بتمزيق الكويكب إلى آلاف القطع. ثم تدخل بعض هذهالقطعفي مدار حول النجم المغناطيسي، ما يؤثر على الزخم الزاوي (عزم الدوران) للنجم الميت، ويغير معدل دورانه ويؤدي إلى خلل.

وتسقطالقطع المتبقية من الكويكب من مداره وتبدأ في شق طريقها إلى سطح النجم المغناطيسي. وهكذا تعبر هذه البقايا منطقة المجالات المغناطيسية الأكثر كثافة في المغناطيس. ولأن الكويكب غني بالحديد، فإن لديه الكثير من الشحنات الكهربائية. ويؤدي تفاعل الشحنات الكهربائية التي تتحرك بسرعة عالية عبر تلك المجالات المغناطيسية القوية بشكل لا يصدق إلى تكوين الإشعاع. إن هذا الإشعاع الذي نراه بمثابة انفجار راديو سريع.

وبالطبع، هذا مجرد تفسير واحد محتمل لنوع واحد من التدفقات الراديوية السريعة. وقد اقترحت الأبحاث الحديثة أنه قد يكون هناك أكثر من آلية واحدة للتدفقات الراديوية السريعة، بعضها يتكرر على فترات منتظمة والبعض الآخر يومض مرة واحدة فقط قبل أن يختفي إلى الأبد. وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم هذه الإشارات الغامضة في أعماق الفضاء.

المصدر: لايف ساينس