እ.ኤ.አ. በ2007 በዳንካን ሎሪመር የሚመራ የሳይንቲስቶች ቡድን በፓርክስ የምልከታ ጣቢያ (Parkes Observatory) የተከማቹ መረጃዎችን ሲመረምሩ አንድ ወሳኝ ኩነት ተመለከቱ። እነሱ እየፈለጉ የነበሩት አዳዲስ ፐልሳሮችን (pulsars) ማለትም እንደ ብርሃን ማማ (lighthouse) በከፍተኛ ፍጥነት እየተሽከረከሩ መደበኛ የሆነ የራዲዮ ሞገድ የሚያመነጩ የሞቱ ከዋክብት ቅሪቶችን (neutron stars) እንጂ አዲስ የሳይንስ አብዮትን አልነበረም። ይሁን እንጂ፣ የአምስት ሚሊሰከንድ ቆይታ ብቻ የነበረው ነገር ግን በቢሊዮን የሚቆጠሩ የብርሃን ዓመታትን ተጉዞ እኛ ዘንድ ሊደርስ የሚችል ከፍተኛ ኃይል ያለው የራዲዮ ሞገድ ብልጭታ አገኙ። ይህ ኩነት የሎሪመር ፍንዳታ(Lorimer Burst) ተባለ። ይህም አጽናፈ ዓለሙ በዳታዎቻችን ውስጥ ተደብቀው በሚገኙ የቅጽበት ብልጭታዎች እየጮኸልን መሆኑን የተረዳንበት የመጀመሪያው አጋጣሚ ነበር።
የCHIME አንቴናዎችን (Outrigger array) በመጠቀም የአንድን የፈጣን ራዲዮ ፍንዳታ (FRB) መገኛ ጋላክሲ (Host galaxy) የማፈላለግ ሂደት የሚያሳይ ጥበባዊ ምስል። (የምስል ባለቤት፦ Daniëlle Futselaar/MMT Observatory)
ፈጣን የራዲዮ ፍንዳታዎች (FRBs) በዘመናዊው የስነ ፈለክ ጥናት ውስጥ ከታዩት እጅግ ከፍተኛ የኃይል ልኬቶች መካከል ይመደባሉ። እነዚህ ሚሊሰከንድ ብቻ የሚቆዩ ጥራዞች (pulses)፣ በጋላክሲዎች መካከል ያለውን ቁስ (Intergalactic Medium) እና ከፍተኛ የኃይል ጥፍጥፎችን ለማጥናት ያገለግላሉ።
የእነዚህ ፍንዳታዎች ዋና መለያ በጅግ አጭር ጊዜ ውስጥ የሚለቁት ግዙፍ የኃይል መጠን ነው። አብዛኞቹ ፍንዳታዎች ከ0.1 እስከ 10 ሚሊሰከንድ ብቻ ይቆያሉ። ለንፅፅር ያህል፣ የሰው ልጅ ዓይኑን ለማርገብ 300 ሚሊሰከንድ ይፈጅበታል፤ የFRB ፍንዳታ ግን ከዚህ በ3,000 እጥፍ ይፈጥናል። አንድ የ5 ሚሊሰከንድ ፍንዳታ፣ ፀሐያችን ከሁለት ሳምንት እስከ ሁለት ወር ባለው ጊዜ ውስጥ የምታመነጨውን ያህል ኃይል ሊለቅ ይችላል።
ስያሜ
እ.ኤ.አ. በ2007 ዳንካን ሎሪመር እና ተማሪው ዴቪድ ናርኬቪች እ.ኤ.አ. በ2001 የተከማቹ መረጃዎችን ሲመረምሩ ያገኙት ይህ ግኝት መጀመሪያ ላይ ጥርጣሬ ነበረ፤ አንዳንዶች ፔሪተንስ (Perytons) የሚባሉ በምድር ላይ ባሉ ማይክሮዌቭ ምድጃዎች አማካኝነት የሚፈጠሩ የሞገድ መስተጓጎሎች መስለዋቸው ነበር። ነገር ግን ተጨማሪ ፍንዳታዎች ሲገኙ የሚከተለው የአሰያየም ሥርዓት ወጣ። ፈጣን የራዲዮ ፍንዳታዎች (FRBs) በተመዘገቡበት ቀን ይሰየማሉ (ለምሳሌ FRB ዓዓወወቀቀ ወይም FRB YYMMDD)። አንድ ምንጭ ደጋግሞ ፍንዳታ ካሳየ፣ ምንጩ የመጀመሪያ ስሙን ይዞ ይቆያል።
ከጋላክሲያችን ውጭ መሆናቸው
እነዚህ ምልክቶች በቢሊዮን የሚቆጠሩ የብርሃን ዓመታት ርቀት ላይ ከሚገኙ ምንጮች እንደሚመጡ ለማረጋገጥ ሁለት ዋና ዋና ምክንያቶች ጥቅም ላይ ውለዋል፦
ጠፍጣፋ የሞገድ ግንባሮች (Flat Wave Fronts)፦ በሲድኒ ዩኒቨርሲቲ የሞሎንግሎ ኦብዘርቫቶሪ (UTMOST) ኢንተርፌሮሜትር በመጠቀም፣ ሳይንቲስቶች ወደ ምድር የሚመጡት የሞገድ ግንባሮች ጠፍጣፋ መሆናቸውን አረጋግጠዋል። ይህም የምልክቱ ምንጭ ቢያንስ 10,000 ኪሎ ሜትር ርቆ እንደሚገኝ ያረጋግጣል። ይህም በአካባቢያችን ባለው ከባቢ አየር ውስጥ የሚፈጠር የሞገድ መስተጓጎል አለመሆኑን ያሳያል።
አጠቃላይ ስርጭት (Isotropy)፦ ፈጣን የራዲዮ ፍንዳታዎች (FRBs) ከሰማይ በሁሉም አቅጣጫዎች ይመጣሉ እንጂ በእኛ ጋላክሲ ጠርዝ ላይ ብቻ የተገደቡ አይደሉም።
በቻይና የሚገኘው የFAST ራዲዮ ቴሌስኮፕ ከሩቅ ጋላክሲ የመጣውን FRB 121102 የተሰኘ የራዲዮ ፍንዳታ ሲቀበል የሚያሳይ ምስላዊ መግለጫ። ከላይ በስተግራ የሚታየው በሃብል (Hubble) ቴሌስኮፕ የተነሳው ምስል ፍንዳታው የመነጨበትን 'ጋላክሲ(Host Galaxy) ያሳያል። ምንጭ፦ Brian Koberlein / Tsai et al. (2023)።
ምንም እንኳን አብዛኞቹ ፈጣን የራዲዮ ፍንዳታዎች (FRBs) በቢሊዮን የሚቆጠሩ የብርሃን ዓመታት ርቀው ከሚገኙ ጋላክሲዎች የሚመጡ ቢሆንም፣ በ2020 የCHIME እና STARE2 ቴሌስኮፖች በእኛው ጋላክሲ ሚልኪ ዌይ ውስጥ የተፈጠረ ግዙፍ የራዲዮ ፍንዳታ አግኝተዋል። የዚህ ፍንዳታ ምንጭም SGR 1935+2154 ተብሎ የሚጠራ እና በጋላክሲያችን ውስጥ የሚገኝ ማግኔታር (Magnetar) መሆኑ ሊደረስበት ተችሏል።
ይህ ክስተት ልዩ የሚያደርገው፣ የራዲዮ ሞገዱ ከከፍተኛ የኤክስ-ሬይ (X-ray) ብልጭታ ጋር በተመሳሳይ ጊዜ መታየቱ ነው።ለመጀመሪያ ጊዜ የራዲዮ ፍንዳታው (Radio burst) ከተመሳሳይ የኤክስ-ሬይ (X-ray) ፍንዳታ ጋር አብሮ ታይቷል። ይህ "የማያሻማ ማስረጃ" (Smoking Gun) በአጽናፈ ዓለም ውስጥ እጅግ ጠንካራ መግነጢሳዊ መስክ ያላቸው ማግኔታሮች (ማለትም እጅግ ከፍተኛ መግነጢሳዊ ኃይል ያላቸው ኒውትሮን ስታሮች) የFRB ዓይነት ልቀቶችን ማመንጨት እንደሚችሉ አረጋግጧል። ምንም እንኳን ይህ በጋላክሲያችን ውስጥ የታየው ፍንዳታ ከሩቅ ጋላክሲዎች ከሚመጡት ፍንዳታዎች ጋር ሲነጻጸር በኃይል መጠኑ አንድ ሺህ እጥፍ ያነሰ ቢሆንም፣ ማግኔታሮች በተለያዩ የኃይል ደረጃዎች (Luminosity function) ፍንዳታዎችን የመፍጠር አቅም እንዳላቸው ትልቅ ፍንጭ ሰጥቷል።
የማኳርት ዝምድና (The Macquart Relation)
በFRB ሳይንስ ውስጥ እጅግ ጠቃሚው መሣሪያ የመበተን ልኬት (Dispersion Measure) ነው። አንድ የራዲዮ ሞገድ በጠፈር ውስጥ በሚጓዝበት ጊዜ በነጻ ኤሌክትሮኖች ጭጋግ ውስጥ ያልፋል። በዚህ ጊዜ አጭር የሞገድ ርዝመት ያላቸው ሞገዶች ረጅም የሞገድ ርዝመት ካላቸው ሞገዶች ይልቅ ቀድመው ይጓዛሉ።
ይህ በሞገዶቹ የመድረሻ ጊዜ መካከል የሚፈጠረው ልዩነት ሳይንቲስቶች እስከ ምንጩ ያለውን ርቀት በትክክል ለማስላት ይረዳቸዋል። ይህ ሂደት የማኳርት ዝምድና (Macquart Relation) በመባል የሚታወቅ ሲሆን፣ ፍንዳታዎቹን እንደ መለኪያ እንድንጠቀምባቸው አስችሎናል።
ከሁሉም በላይ ግን፣ ይህ ግኝት ለረጅም ጊዜ እንቆቅልሽ ሆኖ የቆየውን የጠፉ ባርዮኖች (Missing Baryon Problem) ምስጢር ፈትቷል። ይህም በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ጠፍተዋል ተብለው የሚታሰቡት ተራ ቁሶች (Normal matter)፣ በጋላክሲዎች መካከል ባሉ ሰፊ ባዶ ቦታዎች ውስጥ በጋዝ መልክ ተበትነው እንደሚገኙ በተጨባጭ ለማረጋገጥ አስችሏል።
ሞዴሎች - ምንጩ ምንድን ነው?
በፊዚክስ ህግ መሰረት ማንኛውም ኩነት ከብርሃን ፍጥነት በላይ ሊጓዝ ስለማይችል ፣ የአንድ ሚሊሰከንድ ፍንዳታ ከ300 ኪሎ ሜትር ባነሰ አነስተኛ አካል ውስጥ መፈጠር አለበት። ይህም ትኩረታችንን ወደ Compact objects ወይም ከዋክብት የኑክሌር ነዳጃቸውን ጨርሰው ሲሞቱ የሚፈጠሩ ቅሪቶች እንድናደርግ ያደርገናል። እነዚህ አካላት እጅግ በጣም ከፍተኛ የሆነ ግዝፈት ቢኖራቸውም፣ የሚይዙት ቦታ ግን በጣም አነስተኛ ነው። እንደ ፔትሮፍ እና ባልደረቦቹ (2022) ጥናት ከሆነ፣ እነዚህን ፍንዳታዎች ምን ሊፈጥራቸው እንደሚችል የሚያስረዱ ቢያንስ 55 የታተሙ ቲዎሪዎች አሉ። እነዚህ ሞዴሎች በዋነኛነት በፍንዳታው ምንጭ እና ክስተቱ ብቻውን፣ ከሌላ አካል ጋር በመስተጋብር ወይም በመጋጨት የሚፈጠር መሆኑ ላይ ተመስርተው በአራት ይከፈላሉ፦
ኒውትሮን ስታር መነሻዎች (Neutron star progenitors)
አብዛኞቹ ቲዎሪዎች ትኩረት የሚያደርጉት በኒውትሮን ስታሮች ላይ ነው፤ ምክንያቱም እነዚህ አካላት ከፍተኛ የመሽከርከር ኃይል እና እጅግ ጠንካራ መግነጢሳዊ መስክ አላቸው።
ብቸኛ የኒውትሮን ስታር ሞዴሎች፦ እነዚህ ፍንዳታዎች ከማግኔታር ከፍተኛ ነበልባሎች (Hyperflares)፣ ከከዋክብት መንቀጥቀጥ (Starquakes) ወይም ደግሞ ብሊትዛርስ (Blitzars) ከሚባሉ ወደ ጥቁር ቀዳዳ ከመቀየራቸው በፊት የመጨረሻውን የራዲዮ ጩኸት ከሚያሰሙ ግዙፍ ኒውትሮን ስታሮች ሊመነጩ እንደሚችሉ ይጠቁማሉ።
መስተጋብራዊ የኒውትሮን ስታር ሞዴሎች፦ እነዚህ አንድ ኒውትሮን ስታር ከአካባቢው ጋር በሚኖረው ግንኙነት የሚፈጠሩ ናቸው። ለምሳሌ፦ የፕላዝማ የጠፈር ማበጠሪያ (Cosmic comb) መግነጢሳዊ መስኩን ሲመታው፣ ወይም ደግሞ ከጎረቤት ኮከብ፣ አስቴሮይድ ወይም ኮሜት ወደ ኮከቡ ገጽ ላይ ሲወድቁ የሚፈጠር ፍንዳታ።
የኒውትሮን ስታር ግጭት ሞዴሎች፦ ሁለት የኒውትሮን ስታሮች ሲጋጩ ወይም አንድ የኒውትሮን ስታር ከነጭ ድንክ ኮከብ (White dwarf) ጋር ሲጋጭ የሚፈጠር የራዲዮ ብልጭታ ነው።
ከሩቅ ጋላክሲ የሚነሳ የፈጣን የራዲዮ ፍንዳታ (FRB) በአጽናፈ ዓለም ውስጥ በሚገኙ ጋላክሲዎችና ጋዞች ውስጥ አልፎ ምድር ላይ በሚገኙ የራዲዮ ቴሌስኮፖች ሲያዝ የሚያሳይ ጥበባዊ ምስል። ጥናቶች እንደሚጠቁሙት እነዚህ ከአንድ ቢሊዮን የብርሃን ዓመታት ርቀት የሚመጡ ብልጭታዎች፣ ማግኔታር ተብለው ከሚጠሩ ኃይለኛ መግነጢሳዊ መስክ ካላቸው ወጣት የኒውትሮን ከዋክብት ሊመነጩ ይችላሉ። የጥናቱ መሪ: Inés Pastor-Marazuela (ASTRON እና Jodrell Bank Centre for Astrophysics)። የምስል ባለቤት: ASTRON / Joeri van Leeuwen (በኢንተርኔትና በሳይንሳዊ መጽሔቶች ላይ በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለ
የጥቁር ቀዳዳ መነሻዎች (Black hole progenitors)
ምንም እንኳ ጥቁር ቀዳዳዎች ብርሃን የማይወጣባቸው አካላት ቢሆኑም፣፣ በሚከተሉት መንገዶች እንደ FRB ሞተር ሊያገለግሉ ይችላሉ፦
ውህደቶች (Charged Mergers)፦ አንደኛው ወይም ሁለቱም ጥቁር ቀዳዳዎች የኤሌክትሪክ ይዘት (Charge) ካላቸው፣ እርስ በእርስ በሚጋጩበትና በሚዋሃዱበት ቅጽበት እንደ ግዙፍ ብልጭታ የራዲዮ ሞገድ ጥራዝ ይለቃሉ።
የጄት መስተጋብሮች (Jet Interactions)፦ ከጥቁር ቀዳዳዎች አፍ የሚወጡ እጅግ ፈጣን የጋዝ ጅረቶች (Relativistic jets) ከአካባቢያቸው ካለው ቁስ ጋር ሲጋጩ፣ በሚፈጠረው ግጭት አማካኝነት ከፍተኛ የራዲዮ ፍንዳታ ይፈጥራሉ።
የነጭ ድንክ ኮከብ መነሻዎች (White dwarf progenitors)
እነዚህ ከኒውትሮን ስታሮች ያነሰ ኃይል ቢኖራቸውም፣ በሚከተሉት መንገዶች እንደ እጩ ይወሰዳሉ፦
ወደ ኒውትሮን ስታር መቀየር (Accretion-Induced Collapse)፦ አንድ ነጭ ድንክ ኮከብ ቁስን አከማችቶ ወደ ኒውትሮን ስታርነት በሚፈራርስበት ጊዜ የሚፈጠር ድንገተኛ ሞገድ።
የነጭ ድንክ ኮከቦች ውህደት፦ ሁለት ነጭ ድንክ ከዋክብት ተጋጭተው ከፍተኛ መግነጢሳዊ ኃይል ያለው አዲስ አካል ሲፈጥሩ።
በኔዘርላንድስ ሳይንቲስቶች የሚመራ ዓለም አቀፍ የሥነ-ፈለክ ተመራማሪዎች ቡድን፤ በየሁለት ሰዓቱ እርስ በእርሳቸው የሚዞሩ ነጭ ድንክዬ (White dwarf ወይም የሞተና እጅግ ጥቅጥቅ ያለ የኮከብ) እና ቀይ ድንክዬ (Red dwarf ወይም አነስተኛና ቀዝቃዛ የሆነ ኮከብ) በሚፈጥሩት መስተጋብር የራዲዮ ሞገድ ብልጭታዎችን እንደሚረጩ አረጋግጧል ። (የምስል ባለቤት፦ Daniëlle Futselaar/artsource.nl)
እንግዳ የሆኑ መነሻዎች (Exotic progenitors)
ለአንዳንዶቹ በጣም ልዩ ለሆኑ ምልክቶች፣ ሳይንቲስቶች እምብዛም የማይታዩ ክስተቶችን ይጠረጥራሉ፦
ሱፐርኮንዳክቲንግ ኮዝሚክ ስትሪንግስ (Superconducting Cosmic Strings)፦ ከአጽናፈ ዓለም አጀማመር የቀሩ ግዙፍ መዋቅሮች ተበጥሰው ኃይል ሲለቁ።
ቴክኖ-ሲግኔቸሮች (Technosignatures)፦ አንዳንድ FRBs በጣም ከራቁ የባዕድ ስልጣኔዎች (Aliens) መንኮራኩሮችን ለመግፋት የሚጠቀሙባቸው የጨረር ውጤቶች ሊሆኑ ይችላሉ የሚል መላምት (ሊንግሃም እና ሎብ፣ 2017)።
ማጠቃለያ
አሁኑ ጊዜ ፈጣን የራዲዮ ፍንዳታዎች (FRBs) በስነ-ፈለክ ጥናት ውስጥ አዲስ "መደበኛ መለኪያ ገዢዎች እየሆኑ ነው። እነዚህን የራዲዮ ብልጭታዎች በጥልቀት በመመርመር፣ ስለመኖራቸው ከመጠራጠር አልፈን አሁን ላይ የአጽናፈ ዓለሙን መግነጢሳዊ መዋቅር ለመሳል እየተጠቀምንባቸው እንገኛለን። ወደፊት ተጨማሪ ፍንዳታዎችን በለየን ቁጥር፣ ሁሉንም ነገሮች እርስ በእርስ የሚያስተሳስረውን የጽንፈ ዓለም ድር (Cosmic Web) እጅግ ጥራት ባለው ካርታ ለማሳየት ያስችሉናል።
