المكثف الكوني: حل لغز التدفقات الراديوية السريعة ⚡ экспресс
اقتُرِحَ نموذجٌ للاندفاعات الراديوية السريعة، قائمٌ على تفريغات كهربائية مفاجئة في أقراص التراكم لأجسام مضغوطة، كالثقوب السوداء. وتتمثل الآلية الأساسية في فصل الشحنات عبر تشتت كومبتون في بلازما القرص، مما يشكّل نظامًا شبيهًا بالمكثف؛ ويتحقق الاستقرار بفضل توازن ضغط الإشعاع والقوى الكهروستاتيكية. ويُوصف بالتفصيل مسارُ زعزعة استقرار هذا المكثف المؤدي إلى إصدار الاندفاع الراديوي. وبالاستناد إلى رصد FRB2018725A، استُنبطت علاقات كمية تربط تنبؤات النموذج بالبيانات. وبالنسبة لثقب أسود بكتلة نجمية، قُدِّرَت الشحنة الكلية المتراكمة عبر تشتت كومبتون عند أفضل تطابق للنموذج مع الرصد، وحُدِّدت كثافة الإلكترونات اللازمة لهذه الآلية في قرص التراكم.
التدفقات الراديوية السريعة هي ومضات من الموجات الراديوية تدوم أجزاء من الثانية، لكنها تعادل في طاقتها ما تنتجه الشمس في يوم كامل. ظلت طبيعتها لغزًا لفترة طويلة. والآن، اقترح علماء الفيزياء الفلكية فكرة بسيطة: هذه الإشارات ليست سوى شرارات كهربائية عملاقة في الأقراص حول الثقوب السوداء.
يدور قرص من الغاز المتوهج حول الثقب الأسود. يعمل الإشعاع القوي كالرياح العاصفة: تدفع الإلكترونات الخفيفة بعيدًا، بينما تبقى الأنوية الثقيلة في مكانها. وبذلك يتحول القرص إلى ما يشبه سحابة رعدية – لكن التوتر الكهربائي لا يتجمّع لإحداث برق، بل لإطلاق التدفق الراديوي.
وعندما يتجاوز التوتر حدّه، تُطلق الشحنة المتراكمة في لحظة – فنرصد بذلك تدفقًا راديويًا سريعًا.
اختبر العلماء النموذج على أحد التدفقات المعروفة، فحصلوا على تطابق دقيق مع بصمته الطيفية – أي كيفية توزع الطاقة على الترددات. أتاح ذلك حساب الكثافات والشحنات. ويُرجح أن آلية مماثلة تعمل لدى النجوم النيوترونية – البقايا فائقة الكثافة لنجوم متفجرة.
🎯 الطاقة المنطلقة في جزء من الثانية من التدفق الراديوي السريع يمكن أن تفوق ما تشعه الشمس في عدة أيام.