سحبت Fast Radio Bursts (FRBs) علماء الفلك منذ اكتشاف أول واحد في عام 2007. سمي هذا الحدث باسم "Lorimer Burst" بعد اكتشافه ، Duncan Lorimer من جامعة West Virginia. في علم الفلك الراديوي ، تشير هذه الظاهرة إلى نبضات راديوية عابرة قادمة من مصادر كونية بعيدة ، والتي تستمر عادةً بضع ثوانٍ في المتوسط.
تم اكتشاف أكثر من عشرين حدثًا منذ عام 2007 ولا يزال العلماء غير متأكدين من أسبابها - على الرغم من أن النظريات تتراوح من انفجار النجوم والثقوب السوداء إلى النجوم النابضة والمغناطيسية. ومع ذلك ، وفقًا لدراسة جديدة أجراها فريق من علماء الفلك الصينيين ، قد ترتبط FRBs بقشور تتشكل حول "النجوم الغريبة". وفقًا لنموذج أنشأوه ، فإن انهيار هذه القشور هو الذي يؤدي إلى انفجارات الطاقة العالية التي يمكن رؤيتها على بعد سنوات ضوئية.
ظهرت الدراسة التي تحمل عنوان "انفجارات الراديو السريعة من انهيار قشور النجوم الغريبة" في الآونة الأخيرة ال مجلة الفيزياء الفلكية. قاد الفريق يوي زانغ من كلية الفلك وعلوم الفضاء (SASC) في جامعة نانجينغ وضم جين جين قنغ ويونغ فنغ هوانغ - أستاذ جامعي وأستاذ من SASC والمختبر الرئيسي لعلم الفلك الحديث والفيزياء الفلكية ( أيضا في جامعة نانجينغ) ، على التوالي.
كما ذكروا في دراستهم ، فإن جميع المحاولات السابقة لتفسير FRBs كانت غير قادرة على تحديد مصدر هذه الظواهر الغريبة. ما هو أكثر من ذلك ، أنه لم يتم اكتشاف نظيرات في النطاقات الموجية الأخرى من أجل FRBs غير المتكرر حتى الآن وقد تم إرباك البحث في أصولها من خلال دراسة FRBs المتكررة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الأول يُنسب غالبًا إلى أحداث كارثية ، غير قادرة على التكرار.
في حالة FRBs ، تشمل هذه الأحداث الكارثية "مشاعل عملاقة مغناطيسية ، وانهيارات النجوم النيوترونية الدوارة الممغنطة فائقة الكتلة ، واندماج النجوم النيوترونية الثنائية ، واندماج القزم الأبيض الثنائي ، والتصادمات بين النجوم النيوترونية والكويكبات / المذنبات ، والتصادمات بين النجوم النيوترونية والأبيض الأقزام وتبخر الثقوب السوداء البدائية ".
وبدلاً من ذلك ، في حالة FRBs المتكررة ، تشير نماذج مختلفة إلى أن هذه يمكن أن تكون ناجمة عن "النجوم النابضة الممغنطة للغاية التي تنتقل عبر أحزمة الكويكبات ، ونقل الكتلة الثنائية القزم النيوتروني الأبيض ، وزلازل النجوم النابضة." من أجل دراستهم ، اقترح الفريق نموذجًا جديدًا يمكن من خلاله بناء المادة وانهيارها على أنواع معينة من النجوم النيوترونية (المعروفة أيضًا باسم "النجوم الغريبة") سلوك FRBs. كما يشرحون:
"لقد تم افتراض أن مادة الكواركات الغريبة (SQM) ، وهي نوع من المواد الكثيفة التي تتكون من أعداد متساوية تقريبًا من الكواركات العلوية والسفلية والغريبة ، قد يكون لها طاقة أقل لكل باريون من المواد النووية العادية (مثل 56 Fe) لذلك أنها قد تكون الحالة الأساسية الحقيقية للمادة المتأصلة. إذا كانت هذه الفرضية صحيحة ، فإن النجوم النيوترونية (NS) قد تكون في الواقع "نجوم غريبة".
وفقًا لهذا النموذج ، تقوم النجوم الغريبة بتكوين طبقة من المواد الحسية (المعروفة أيضًا باسم "طبيعية") على سطحها بمرور الوقت. مع تراكم نجوم SQM هذه من بيئتهم ، تصبح قشورهم أثقل وأثقل. في نهاية المطاف ، يؤدي هذا إلى انهيار القشرة ، تاركًا نجمًا غريبًا حارًا وعاريًا يصبح مصدرًا قويًا للإلكترونات وأزواج البوزيترون.
ثم يتم إطلاق هذه الأزواج مع كميات كبيرة من الطاقة المغناطيسية على نطاق زمني قصير جدًا. افترض الفريق أيضًا أنه خلال الانهيار ، سيتم نقل جزء من الطاقة المغناطيسية إلى منطقة الغطاء القطبي لنجوم SQM ، حيث يتم إطلاق طاقة المجال المغناطيسي. سيؤدي ذلك إلى تسريع الإلكترونات والبوزيترونات إلى سرعات نسبية فائقة ، والتي ستتوسع بعد ذلك على طول خطوط المجال المغناطيسي لتشكيل غلاف.
بعد مسافة معينة من النجم ، سيتم إنتاج انبعاث متماسك في نطاقات الراديو ، مما أدى إلى ظهور حدث FRB. كما يظنون أن هذه الظاهرة نفسها يمكن أن تؤدي إلى تكرار FRBs. أحد الاحتمالات هو أنه يمكن إعادة بناء قشرة نجم SQM بمرور الوقت ، مما يسمح بتكرار الأحداث. والثاني هو أن أقسام صغيرة فقط من القشرة تنهار في أي وقت ، مما يؤدي إلى أحداث متكررة.
كما خلصوا ، ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات قبل أن يقال هذا في أي من الحالتين:
بسبب هذا الجدول الزمني الطويل لإعادة الإعمار ، يبدو أنه من غير المحتمل أن تحدث أحداث FRB متعددة من نفس المصدر في السيناريو الخاص بنا. وبالتالي فإن نموذجنا هو أكثر ملاءمة لشرح FRBs غير المتكرر ... ومع ذلك ، يجب أن نلاحظ أيضًا أنه خلال عملية الانهيار ، إذا وقع جزء صغير فقط (في منطقة الغطاء القطبي) من القشرة على قلب SQM بينما الجزء الآخر من القشرة لا تزال مستقرة ، ثم يمكن تقليل الجدول الزمني المعاد بناؤه للقشرة بشكل ملحوظ وسيظل تكرار FRBs ممكنًا.
الشيء الآخر الذي يزعمون أنه سيتطلب مزيدًا من التحقيق هو ما إذا كان انهيار قشرة نجم غريب قد يؤدي إلى إشعاع كهرومغناطيسي بخلاف موجات الراديو أم لا. في الوقت الحاضر ، فإن أي انبعاثات في نطاقات الأشعة السينية وأشعة غاما ستكون باهتة للغاية بحيث لا يمكن للكاشفات الحالية مراقبتها. لهذه الأسباب ، هناك حاجة إلى مزيد من التحقيقات في مصادر FRB مع أدوات أكثر حساسية.
وتشمل هذه التلسكوب الكندي تجربة رسم خرائط كثافة الهيدروجين (CHIME) - الموجودة في Penticton ، كولومبيا البريطانية - وصفيف الكيلومتر المربع (SQA) قيد الإنشاء حاليًا في جنوب إفريقيا وأستراليا. من المتوقع أن تكشف هذه المرافق ، التي تم تحسينها لعلم الفلك الراديوي ، الكثير عن المزيد من FRBs والظواهر الكونية الغامضة الأخرى.
