<p class='article-text'><div data-empty="false">تظهر في أنحاء الكون ومضات راديوية شديدة القوة، لا تستمر سوى أجزاء من الثانية، لكنها قد تحمل معلومات تساعد العلماء على حل بعض أكبر ألغاز الكون، من طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة إلى كتلة جسيمات النيوترينو، المعروفة باسم «الجسيمات الشبحية».</div></p><p class='article-text'><div data-empty="false">وتُعرف هذه الظاهرة باسم الانفجارات الراديوية السريعة (FRBs)، وهي ومضات قصيرة وعنيفة من موجات الراديو يُعتقد أن بعضها ينشأ من نجوم ميتة سريعة الدوران، مثل النجوم المغناطيسية (Magnetars)، التي تمتلك أقوى المجالات المغناطيسية المعروفة في الكون.</div></p><p class='article-text'><div data-empty="false">لكن أهمية هذه الانفجارات لا تكمن فقط في مصدرها الغامض. فعندما تقطع موجاتها مليارات السنين الضوئية باتجاه الأرض، تمر عبر سحب من الغاز والغبار المنتشرة بين المجرات، فتتغير الإشارة التي تصل إلى التلسكوبات بطريقة تكشف بصمات المادة التي عبرتها.</div></p><p class='article-text'><div data-empty="false">ومن خلال تحليل هذه التغيرات، يستطيع العلماء رسم صورة أفضل لكيفية توزع المادة في الكون ومدى تجمعها أو تشتتها، وهو ما يمكن أن يساعدهم في دراسة المادة المظلمة والطاقة المظلمة، وكذلك تحديد كتلة النيوترينوات.</div></p><h2>نحو 100 انفجار راديوي يكشف مفاجأة</h2><p class='article-text'><div data-empty="false">حلل فريق من الباحثين بقيادة علماء من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) وجامعة أريزونا نحو 100 انفجار راديوي سريع، في دراسة هي الأولى من نوعها التي تستخدم هذه الظاهرة لقياس تأثير ما يُعرف بـ«التغذية الراجعة» للمجرات في تجمع المادة على نطاقات كونية واسعة.</div></p><p class='article-text'><div data-empty="false">وتشير النتائج إلى أن الطاقة التي تقذفها المجرات، بما في ذلك الطاقة المنبعثة من الثقوب السوداء فائقة الكتلة في مراكزها، تؤثر في توزيع الغاز المحيط بها وتجعله أقل تكتلًا.</div></p><p class='article-text'><div data-empty="false">وتكمن أهمية هذه العملية في أنها قد تشبه، في بعض آثارها، التأثيرات التي يُتوقع أن تحدثها النيوترينوات الضخمة أو بعض النماذج المرتبطة بالمادة المظلمة والطاقة المظلمة. ولذلك، فإن قياس هذا التأثير بشكل مستقل يساعد العلماء على عدم الخلط بين هذه الظواهر المختلفة.</div></p><p class='article-text'><div data-empty="false">وقال الباحث في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا فيكرام رافي إن الانفجارات الراديوية السريعة أصبحت أداة مهمة لدراسة توزيع المادة في الكون، ويمكن لبياناتها أن تعزز تجارب علم الكونيات التي تبحث في طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة وكتلة النيوترينوات.</div></p><h2>لماذا هذه الإشارات مهمة؟</h2><p class='article-text'><div data-empty="false">لا تمثل المادة العادية، التي تتكون منها النجوم والكواكب وكل ما نراه حولنا، سوى نحو 5% من محتوى الكون من المادة والطاقة. أما الباقي فيُعتقد أنه يتكون أساسًا من المادة المظلمة والطاقة المظلمة.</div></p><p class='article-text'><div data-empty="false">وتزداد الصورة تعقيدًا مع النيوترينوات، وهي جسيمات تتفاعل مع المادة بشكل ضعيف للغاية، لدرجة أن أعدادًا هائلة منها تمر عبر أجسامنا باستمرار دون أن نشعر بها.</div></p><p class='article-text'><div data-empty="false">ولهذا يحاول العلماء استخدام كل وسيلة ممكنة لتتبع كيفية توزع المادة عبر الكون. وتوفر الانفجارات الراديوية السريعة فرصة فريدة لأنها تعمل، عمليًا، كإشارات كونية تحمل آثار البيئة التي مرت عبرها في رحلتها الطويلة إلى الأرض، وفقا لموقع "space".</div></p><h2>البداية فقط</h2><p class='article-text'><div data-empty="false">يرى الباحثون أن ما توصلوا إليه لا يمثل سوى بداية استخدام الانفجارات الراديوية السريعة كأداة في علم الكونيات. فقد تمكن الفريق من استخراج معلومات مهمة من عينة تضم نحو 100 انفجار فقط.</div></p><p class='article-text'><div data-empty="false">ومن المتوقع أن تتوسع هذه الإمكانات بشكل كبير مع بدء تشغيل مصفوفة التلسكوبات الراديوية Deep Synoptic Array في نيفادا عام 2029، والتي يُتوقع أن ترصد عشرات الآلاف من الانفجارات الراديوية السريعة.</div></p><p class='article-text'><div data-empty="false">ومع تزايد عدد هذه الإشارات المرصودة، يأمل العلماء في بناء خريطة أكثر دقة للمادة المنتشرة بين المجرات، بما قد يساعد على فصل تأثيرات المادة المظلمة والطاقة المظلمة والنيوترينوات عن تأثيرات العمليات التي تحدث داخل المجرات نفسها، وقد نُشرت الدراسة في مجلة «Nature Astronomy».</div></p>

تظهر في لحظة وتختفي.. ما سر ومضات الراديو الكونية؟

<p class='article-text'>اكتشف العلماء سببًا خفيًا وراء حدوث الصواعق قد يساعد في حل لغز طقس استمر لقرون، ويضرب البرق الأرض بمعدل 44 صاعقة في الثانية، ومع ذلك ظل الفيزيائيون لفترة طويلة غير متأكدين من كيفية بدء معظم هذه الومضات.</p><p class='article-text'>من المعروف أن البرق يحدث بعد تراكم الشحنات الكهربائية في السحب، ثم إطلاقها طاقة هائلة، لكن السؤال الذي ظل قائمًا هو: كيف يمكن للمجالات الكهربائية في السحب، التي تكون ضعيفة جدًا بحيث لا تتغلب على خصائص العزل في الهواء، أن تُسبب "حادثة الانهيار الأولي" التي تؤدي إلى تفريغ قوي؟</p><p class='article-text'>في دراسة جديدة، يقترح باحثون من مختبر لوس ألاموس الوطني في نيو مكسيكو أن هذه الشرارة غالبًا ما تنتج عن زخات الأشعة الكونية، وفقا لمجلة نيوزويك.</p><p class='article-text'>الأشعة الكونية هي سلاسل من الجسيمات دون الذرية والنوى المؤينة التي تتولد في الغلاف الجوي للأرض بواسطة جسيمات عالية الطاقة تأتي من الشمس أو من أحداث عنيفة مثل انفجارات المستعرات العظمى في مجرة درب التبانة وحتى أبعد من ذلك.</p><p class='article-text'>في دراستهم، استخدم الباحثون "مقياس تداخل راديوي" مصممًا خصيصًا يتكون من ثمانية هوائيات لقياس الموجات الراديوية التي يطلقها البرق. ومن خلال مقارنة البيانات من كل هوائي، تمكن الفريق من إعادة بناء صورة ثلاثية الأبعاد للصواعق وتحديد مسارها.</p><p class='article-text'>قام الباحثون بتحليل أكثر من 300 صاعقة خلال عاصفة استمرت 90 دقيقة فوق منطقة لوس ألاموس في 30 يوليو 2022. ووجدوا أن بعض الصواعق بدأت بتفريغ موجب وسريع، تبعه تفريغ سالب أكبر وأسرع. كما لاحظوا أن إشارات التفريغات الأولية كانت مستقطبة في اتجاهات مختلفة، مما يشير إلى أن هذه التفريغات لم تكن مدفوعة فقط بالمجال الكهربائي للعاصفة.</p><p class='article-text'>وأوضح الباحثون أن هذه الملاحظات يمكن تفسيرها من خلال زخات الأشعة الكونية (CRS)، حيث توفر هذه الزخات مسارًا مؤينًا في السحابة يعمل على توجيه وتمكين الانتشار السريع للتفريغات.</p><p class='article-text'>وأضافوا أن البوزيترونات والإلكترونات عالية الطاقة في الزخات تتفاعل بشكل مختلف مع المجال الكهربائي، ما يفسر دوران الاستقطاب بين التفريغات.</p><p class='article-text'>كما أشار الباحثون إلى أن هذا المحفز يمكن أن يفسر الحالات الأكثر شيوعًا حيث لا يوجد سوى تفريغ إيجابي أولي، ما قد يوضح كيفية بدء معظم الصواعق.</p><p class='article-text'>وأكد الباحثون على الحاجة إلى مزيد من التجارب والدراسات لتحسين فهمنا لظاهرة الصواعق. وأوضحوا أن الربط المباشر بين بدء البرق وزخات الأشعة الكونية يتطلب اكتشاف هذه الزخات على الأرض باستخدام أجهزة كشف الجسيمات، ومقارنة توقيتها واتجاهها مع بدء البرق.</p><p class='article-text'>وأشاروا إلى أن الصعوبة تكمن في أن الأشعة الكونية يمكن أن تأتي من اتجاهات عشوائية، مما يجعل المراقبة المترابطة صعبة. وللتأكيد على هذه العلاقة، هناك حاجة إلى مراقبة طويلة الأمد وتحليل إحصائي دقيق لاحتمالية الارتباط.</p>

علماء يحلون لغزاً استمر لقرون .. هذا سبب الشرارة الأولى للبرق

<p class='article-text'>تمكن علماء الفلك أخيرًا من فك لغز إشارة الراديو الغامضة التي تتكرر كل ساعتين، والتي كانت محيرة للعلماء منذ اكتشافها العام الماضي، وتتبع الفريق البحثي مصدر الإشارة إلى نظام نجمي ثنائي غريب يتكون من نجم ميت (قزم أبيض) ونجم قزم أحمر مرافق.</p><p class='article-text'>تم رصد هذه النبضات الراديوية لأول مرة قبل عقد من الزمن، حيث جاءت من اتجاه كوكبة الدب الأكبر. وتشير الأبحاث الحديثة إلى أن سبب هذه الإشارات المتكررة هو التفاعل بين المجالات المغناطيسية للقزم الأبيض ورفيقه القزم الأحمر في هذا النظام الثنائي الضيق، المعروف باسم ILTJ1101.</p><p class='article-text'>في السابق، كانت الانفجارات الراديوية طويلة الأمد تُعزى فقط إلى النجوم النيوترونية، مما يجعل هذا الاكتشاف بمثابة إضافة جديدة لفهم أصول هذه الظواهر.</p><p class='article-text'>وقال تشارلز كيلباتريك، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة نورث وسترن وعضو الفريق البحثي: "هناك العديد من النجوم النيوترونية شديدة المغناطيسية المعروفة بإصدار نبضات راديوية، لكننا الآن نعلم أن بعض الموجات الراديوية العابرة طويلة الأمد تأتي من أنظمة نجمية ثنائية. نأمل أن يحفز هذا الاكتشاف علماء الفلك على اكتشاف فئات جديدة من المصادر الراديوية."</p><p class='article-text'><b>اكتشاف الإشارة</b></p><p class='article-text'>اكتشفت قائدة الفريق، إيريس دي رويتر من جامعة سيدني في أستراليا، الإشارة لأول مرة عام 2024 أثناء تحليلها لبيانات أرشيفية جمعها تلسكوب LOFAR، وهو أكبر تلسكوب راديوي يعمل بأدنى ترددات يمكن رصدها من الأرض. ظهرت النبضة لأول مرة في بيانات LOFAR عام 2015، وبعد ذلك عثرت دي رويتر على ست نبضات أخرى من المصدر نفسه.</p><p class='article-text'>تستمر هذه الومضات الراديوية من بضع ثوانٍ إلى بضع دقائق، وتتكرر بانتظام كل ساعتين. وعلى الرغم من تشابهها مع ظاهرة "الانفجارات الراديوية السريعة" (FRBs)، إلا أنها تختلف في مدتها وطاقتها.</p><p class='article-text'>وأوضح كيلباتريك: "النبضات الراديوية تشبه الانفجارات الراديوية السريعة، لكنها تستمر لوقت أطول وطاقتها أقل بكثير."</p><p class='article-text'><b>مصدر النبضات</b></p><p class='article-text'>للتأكد من مصدر هذه النبضات، استخدم الفريق مرصد التلسكوب المتعدد المرايا (MMT) في أريزونا ومرصد ماكدونالد في تكساس. كشفت التحقيقات أن مصدر النبضات هو نظام نجمي ثنائي يبعد حوالي 1600 سنة ضوئية عن الأرض، حيث يدور نجمان حول بعضهما البعض كل 125.5 دقيقة.</p><p class='article-text'>وباستخدام تقنيات متقدمة، تمكن الباحثون من دراسة النظام بشكل أعمق، واكتشفوا أن القزم الأبيض يجذب رفيقه القزم الأحمر مغناطيسيًا، ما يتسبب في حركة اهتزازية للقزم الأحمر.</p><p class='article-text'>وقال كيلباتريك: "الخطوط الطيفية في البيانات أظهرت أن القزم الأحمر يتحرك ذهابًا وإيابًا بسرعة كبيرة، مما يؤكد وجوده في نظام ثنائي".</p><p class='article-text'><b>تأكيد طبيعة القزم الأبيض</b></p><p class='article-text'>من خلال تحليل حركة النظام، تمكن الفريق من تحديد كتلة الرفيق الخافت، والذي تبين أنه قزم أبيض، وهو بقايا نجمية تتشكل عندما يصل نجم شبيه بالشمس إلى نهاية حياته وينهار. وأضاف كيلباتريك: "كتلة القزم الأبيض وخفته الشديدة تؤكد أنه قزم أبيض، مما يقدم أول دليل مباشر على أنظمة النجوم الثنائية التي تنتج ظواهر راديوية عابرة طويلة الأمد".</p><p class='article-text'><b>خطط مستقبلية</b></p><p class='article-text'>يخطط علماء الفلك الآن لدراسة انبعاثات الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة من النظام ILTJ1101، مما قد يكشف عن درجة حرارة القزم الأبيض ومزيد من التفاصيل حول هذه الأنظمة الثنائية. وقالت دي رويتر: "كان من الرائع إضافة أجزاء جديدة إلى اللغز. لقد عملنا مع خبراء من مختلف التخصصات الفلكية، وباستخدام تقنيات متعددة، اقتربنا تدريجيًا من الحل."</p><p class='article-text'>يُعتقد أن هذا الاكتشاف قد يفتح الباب أمام فهم أعمق للظواهر الراديوية في الكون، وربما يؤدي إلى اكتشاف فئات جديدة من النجوم الثنائية التي تنتج إشارات راديوية غامضة.</p>

نتائج البحث عن: الومضات الراديوية

تظهر في لحظة وتختفي.. ما سر ومضات الراديو الكونية؟

علماء يحلون لغزاً استمر لقرون .. هذا سبب الشرارة الأولى للبرق

إشارة فضائية غريبة تعود للحياة كل ساعتين.. والعلماء يكشفون السر