التدفقات الراديوية السريعة: المغناطيس يكشف المسافة
التدفقات الراديوية السريعة (FRB) هي ومضات غامضة تدوم أجزاء من الثانية في النطاق الراديوي. بعضها يتكرر، وتتشوه إشاراتها بسبب الوسط المحيط بها، تماماً مثل ضوء فانوس في وسط الضباب. ابتكر العلماء طريقة لمعرفة حجم هذه المنطقة "الضبابية" انطلاقاً من هذه التشوهات. اتضح أن حجمها عند بعض التدفقات يماثل بقايا مستعر أعظم، وعند أخرى يقارن بنظام نجمي ثنائي. تُرى ما الذي تخفيه هذه السحب الكونية؟
تخيل أنك تنظر إلى مصباح شارع من خلال زجاج متسخ دوار. ضوء المصباح هو تدفق راديوي سريع (ومضة قصيرة قوية من الموجات الراديوية قادمة من الفضاء)، والزجاج المتسخ هو سحابة من البلازما الممغنطة. الزجاج يدور، فيجعل الضوء يميل إلى الحمرة تارة وإلى الزرقة تارة أخرى، ويتراقص سطوعه. من سرعة تغير المشهد، يمكنك معرفة ما إذا كان الزجاج قريبًا من المصباح أم بعيدًا.
هكذا فعل الفلكيون تمامًا: جمعوا ثلاثة أنواع من تشوهات الإشارة الراديوية لقياس المسافة من مصدر التدفق إلى السحابة المغناطيسية دون تخمينات زائدة. واتضح أن السحابة لدى بعض النجوم النيوترونية - البقايا الكثيفة لنجوم منفجرة - قريبة جدًا، مثل كوكب بالقرب من نجم (بضع مئات الملايين من الكيلومترات فقط). وهذا نموذجي للأنظمة الثنائية حيث يتجاور نجم نابض (نجم سريع الدوران وممغنط، اكتشفته جوسلين بيل بورنيل) ونجم عادي. أما التدفقات الأخرى فتمتد ستارتها المغناطيسية لسنوات ضوئية - مثل سديم هائل بعد انفجار مستعر أعظم (ظاهرة وصفها العالم فريتز زفيكي).
هذه الطريقة هي نوع من التحليل الطيفي (تفكيك الإشارة إلى تردداتها)، لكنها لا تنظر إلى التركيب الكيميائي، بل إلى الدوامات المغناطيسية. بمعرفة سرعة الضوء وكيفية تأخر الإشارة في البلازما، يحول العلماء التشوهات إلى مسطرة. الآن لم يعد هناك حاجة للتخمين حول مكان اختباء مصدر هذه الومضات الغامضة - فوجود عنصري الهيدروجين والهيليوم (العناصر الأساسية للنجوم، التي أثبتت دورها سيسيليا باين-غابوشكين) في السحابة المغناطيسية يكشف المسافة. وهذا يساعد على تقسيم جميع التدفقات الراديوية السريعة إلى عائلتين، وفهم أي الكوارث الكونية تلدها.
🎯 المجرة الأم لأشهر تدفق متكرر هي مجرة صغيرة، لكن النجوم فيها تتولد بسرعة جنونية، والتدفق نفسه يحطم الأرقام القياسية المغناطيسية.
🎬 في الخيال العلمي، كما في رواية «اتصال» لكارل ساغان، كانت التدفقات الراديوية السريعة تُعتبر إشارات من حضارات خارج الأرض. لكنها في الواقع تنشأ عن مجالات مغناطيسية فائقة القوة على نجوم ميتة - وهو أمر لا يقل إثارة.