بازخوانی داده‌های قدیمی تلسکوپ‌های رادیویی و کشف رازهای پنهان‌مانده

بازپردازش داده‌های قدیمی تلسکوپ‌های رادیویی نشان می‌دهد که فوران‌های شدید و برهم‌کنش‌های مغناطیسی میان ستارگان و سیارات برای سال‌ها پنهان مانده بودند.

به گزارش سرویس علمی تک‌ناک، نجوم مدرن حجمی از داده تولید می‌کند که فراتر از توان تحلیل فوری دانشمندان است؛ داده‌هایی که ذخیره و فهرست‌بندی می‌شوند اما برای سال‌ها بدون بازبینی باقی می‌مانند. مطالعه‌ای تازه نشان می‌دهد که بخشی از مهم‌ترین اکتشافات بالقوه علمی، همین حالا در دل این آرشیوهای فراموش‌شده نهفته‌اند. در این پژوهش، با بازپردازش داده‌های رادیویی ثبت‌شده توسط تلسکوپ‌ها در سال‌های گذشته، سیگنال‌های رادیویی گذرا از ستاره‌های نزدیک شناسایی شده‌اند؛ سیگنال‌هایی که در برخی موارد به سامانه‌های میزبان سیارات فراخورشیدی نسبت داده می‌شوند.

تحلیل‌ها نشان می‌دهد که بخشی از این سیگنال‌ها با برهم‌کنش‌های مغناطیسی میان ستاره و سیاره سازگار هستند؛ پدیده‌ای که نظریه‌های اخترفیزیکی مدت‌ها آن را پیش‌بینی کرده بودند، اما شواهد رصدی مستقیمی از آن اندک بود. این دستاورد افق تازه‌ای برای مطالعه میدان‌های مغناطیسی فراتر از منظومه شمسی می‌گشاید؛ ویژگی‌ بنیادین که بر روند تکامل سیارات و میزان پایداری آنها در بلندمدت تاثیر تعیین‌کننده دارد.

حتما بخوانید: کشف جرم فضایی ناشناخته که سیگنال‌های قدرتمند را در سراسر کهکشان ارسال می‌ کند

چرا اخترشناسی رادیویی از شناسایی این سیگنال‌ها بازماند؟

تلسکوپ‌های رادیویی مانند LOFAR در یک نشانه‌روی واحد، پهنه بزرگی از آسمان را رصد می‌کنند. هر مشاهده شامل سیگنال‌های هم‌زمان از شمار زیادی ستاره است، اما روش‌های کلاسیک پردازش داده، این اطلاعات پویا را به تصاویر ایستا تبدیل می‌کنند. این رویکرد برای ترسیم نقشه ساختارهای عظیم و دوردست کیهانی بسیار موثر است، اما به بهای از دست رفتن تقریبا تمام اطلاعات مربوط به تغییرات سریع و کوتاه‌مدت تابش رادیویی تمام می‌شود. مانع اصلی، محدودیت‌های عملی است. رصد و تحلیل نوسانات سریع رادیویی صدها ستاره به‌ طور مجزا، مستلزم برنامه‌های مشاهده‌ای اختصاصی با بازه‌های زمانی بسیار طولانی است؛ بازه‌هایی که از عمر انسان فراتر می‌روند. در نتیجه، اخترشناسان رادیویی به‌ ندرت تلاش می‌کردند سیگنال‌های پرنوسان ستاره‌ای یا سیاره‌ای را در داده‌های عظیم و گسترده دنبال کنند.

بیشتر بخوانید: حقایق کهکشان راه شیری؛ سفری از دل غبار ستارگان تا افق رویداد

پژوهشگران برای عبور از این مانع، روش «طیف‌سنجی رادیویی تداخلی چندگانه» (RIMS) را ساختند. این روش به‌جای فشرده‌سازی داده‌ها در قالب تصاویر ثابت، اطلاعات وابسته به زمان را حفظ و سیگنال‌ها را بر اساس جهت انتشار تفکیک می‌کند. در نتیجه، امکان رهگیری تغییرات تابش رادیویی شمار زیادی از ستاره‌ها به‌ صورت هم‌زمان و با تفکیک زمانی ثانیه‌ای فراهم می‌شود. کاربرد RIMS بر بیش از ۱.۴ سال داده از پیمایش آسمانی LoTSS متعلق به LOFAR، باعث استخراج حدود ۲۰۰ هزار طیف رادیویی زمان‌مند از ستاره‌های نزدیک و سامانه‌های ستاره–سیاره شد؛ حجمی از داده که دستیابی به آن با رصدهای هدفمند سنتی نزدیک به ۱۸۰ سال زمان می‌برد.

برای مطالعه بیشتر: شگفت‌انگیزترین تصاویر فضایی سال ۲۰۲۵

اطلاعات تلسکوپ‌های رادیویی

داده‌های بازپردازش‌شده فوران‌های رادیویی شدیدی را آشکار کردند که با فعالیت‌های افراطی ستاره‌ای، مشابه فوران‌های بزرگ خورشیدی مرتبط بودند. وجود قطبش دایره‌ای قوی در برخی از این فوران‌ها، نقش فرایندهای مغناطیسی را تقویت می‌کند. چند رویداد با مدل‌های نظری برهم‌کنش الکترومغناطیسی میان ستاره و سیاره‌ای در مدار نزدیک آن همخوانی دارد، هرچند فعالیت ذاتی ستاره هنوز به‌ طور قطعی رد نشده است. نمونه شاخص این پدیده در سامانه فراخورشیدی GJ 687 مشاهده شده است.

این پژوهش نشان می‌دهد که داده‌های رادیویی فرکانس پایین می‌توانند راهکاری عملی و غیرمستقیم برای مطالعه میدان‌های مغناطیسی سیارات فراخورشیدی فراهم کنند؛ حوزه‌ای که تاکنون دسترسی رصدی به آن بسیار محدود بوده است. با وجود این، تفکیک قطعی اثرات سیاره‌ای از فعالیت ستاره‌ای نیازمند رصدهای تکمیلی با تلسکوپ‌های رادیویی هدفمند است.

نتایج این تحقیق در نشریه Nature Astronomy منتشر شده است.