قد يمثل انفجار أشعة جاما أقوى انفجار كوني تم تسجيله على الإطلاق
اكتشف علماء الفلك انفجارًا ساطعًا من الضوء عالي الطاقة قد يكون أقوى انفجار كوني تم اكتشافه على الإطلاق.
انبعاث الطاقة العالية المعروف باسم a أشعة جاما انفجار (GRB) – أقوى نوع من الانفجارات التي شوهدت في عالمنا منذ الانفجار العظيم – من المحتمل أن تمثل اللحظة التي انهار فيها نجم يحتضر في ثقب أسود، مما تسبب في انفجار سوبر نوفا هائل ، كما قال علماء الفلك.
تم رصد الانفجار المذهل ، الذي أطلق عليه رسميًا GRB 221009A ، لأول مرة بواسطة تلسكوبات أشعة جاما والأشعة السينية ، بما في ذلك تلسكوب Fermi Gamma-ray الفضائي التابع لناسا ومرصد Neil Gehrels Swift ، في 9 أكتوبر ، وأرسل الاكتشاف الأولي فرقًا من علماء الفلك حول يتدافع العالم لمراقبة آثار الانفجار الكوني ، مما أدى إلى العديد من الاكتشافات الإضافية خلال الأيام التالية. ومنذ ذلك الحين ، أطلق علماء الفلك على الانفجار لقب “القارب” اللطيف – وهو الأكثر إشراقًا في كل العصور. يُعتقد أن GRB 221009A أكثر إشراقًا من GRBs الأخرى عالية الطاقة بعامل لا يقل عن 10 ، جيليان راستينجاد (يفتح في علامة تبويب جديدة)، وهو طالب دكتوراه في جامعة نورث وسترن اكتشف فريقه الانفجار في 14 أكتوبر ، قال لـ Live Science.
“تم الكشف عن الفوتونات من GRB التي لديها طاقة أكثر من مصادم هادرون كبير (LHC) تنتج “، قالت Rastinejad ، في إشارة إلى معجل الجسيمات الهائل تحت الأرض التابع لـ CERN. وأضافت أنه في حين أن LHC يمكن أن يولد طاقات تصل إلى 13 تيرا إلكترون فولت (TeV) – أو 13 تريليون إلكترون فولت – أنتجت GRB 221009A فوتونات ذات طاقات على الأقل 18 تيرا وربما أعلى.
“تم اكتشاف GRB221009A بواسطة أقمار صناعية متعددة وكان ساطعًا لدرجة أنه ‘أطلق’ Swift [NASA’s gamma-ray detecting satellite] عدة مرات – عادةً ما تقوم GRBs بتشغيلها مرة واحدة فقط ” وين فاي فونغ (يفتح في علامة تبويب جديدة)، عالم فيزياء فلكية شمالي غربي وحاصل على دكتوراه راستينجاد. مستشار ، أخبر Live Science. “في البداية ، كنا نشك في أنها كانت عابرة [the family of emissions to which GRBs belong] داخل مجرتنا. ومع ذلك ، كان المجتمع قادرًا على الحصول على قياس المسافة وأدرك أنه كان خارج المجرة وأدرك المجتمع أنه كان GRB مشرقًا للغاية. هذا عندما أصبحت الأمور مثيرة حقًا “.
الخروج مع اثارة ضجة
يقع GRB 221009A على بعد 2.4 مليار سنة ضوئية من الأرض في اتجاه كوكبة Sagitta ، ويُعتقد أنه نتيجة وصول نجم ضخم إلى نهاية حياته وظهوره في مستعر أعظم.
عادةً ما ترتبط GRBs مثل هذا بانهيار النجوم – وهي عملية تحدث عندما ينفد وقود نجم هائل من أجل الاندماج النووي ولم يعد قادرًا على دعم نفسه ضد الانهيار الثقالي. تؤدي هذه العملية أيضًا إلى انفجار كوني هائل – مستعر أعظم.
كان من شأن هذا الانفجار العنيف والقوي أن يترك وراءه نجمًا نيوترونيًا – نواة نجمية منهارة تحشد ما يقرب من كتلة الشمس في كرة لا يزيد عرضها عن مدينة – أو حتى ثقبًا أسود. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، لم يؤكد العلماء بعد أصول GRB 221009A.
“استنادًا إلى الطاقة الهائلة المنبعثة والمدة الطويلة للانفجار ، من المحتمل أن يكون سبب الانفجار GRB221009A هو انهيار نجم ضخم تبلغ كتلته 30 ضعف كتلة شمسنا ،” بريندان أوكونور (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم فلك رصدي بجامعة ماريلاند / جورج واشنطن قاد فريقًا آخر اكتشف GRB ، لـ Live Science. “إثبات الانفجار النجمي الهائل يتطلب الكشف عن مستعر أعظم بعد انفجار GRB. نحن نبحث حاليًا عن هذا المستعر الأعظم ونستخدم مرصد الجوزاء للعثور على دليل أولي.”
قال فونغ إن العلماء المشاركين في اكتشاف GRB 221009A ليسوا متأكدين أيضًا من سبب إشراق وحيوية GRB هذا.
شهور من بيانات GRB قادمة
إن GRB 221009A ساطع للغاية وسيستغرق شهورًا حتى يصبح باهتًا جدًا بحيث لا يمكن رؤيته باستخدام التلسكوبات ، مما يعني أن علماء الفلك لديهم الوقت لدراستها. قال راستينجاد إن علماء الفلك الهواة بدأوا حتى في عملية مراقبة GRB ، لكن المزيد من الدراسة سيتعين عليها أن تتوقف قريبًا.
وقالت: “في نهاية نوفمبر ، سيكون GRB 221009A قريبًا جدًا من الشمس ، لدرجة أننا لا نستطيع رؤيته بعد الآن باستخدام تلسكوباتنا”. “لذا ، ستكون لدينا هذه الفترة بين ديسمبر ومنتصف فبراير 2023 حيث لن نعرف حقًا ما يحدث. هذا نوع من المشكله.”
عندما يخرج GRB 221009A من الجانب الآخر للشمس ، سيكون مجتمع علم الفلك قادرًا على الاستمرار في تتبع توهجه اللاحق لتقييد زاوية الفتح النفاث لـ GRB ، وبالتالي الحصول على مقبض لطاقته الحقيقية.
يعتقد O’Connor أن مراقبة GRB 221009A في أطوال موجية متعددة للضوء في الأشهر المقبلة يمكن أن تكون مفتاحًا لكشف سر أصولها.
وأضاف أوكونور: “ستتطلب مجموعة البيانات الكاملة تحليلاً مفصلاً وتفسيرًا ، لكننا الآن متحمسون لأن نشهد التاريخ في هذا الانفجار الذي يحدث مرة واحدة في القرن”.
لن يكون هذا هو اللغز الوحيد الذي يهدف علماء الفلك إلى حله باستخدام GRB 221009A. قد تساعد مراقبة GBR بتفصيل أكبر في تحديد مكان تكوين العناصر الثقيلة في الكون.
قال فونغ: “من المفترض أن تكون GRBs الأكثر نشاطًا هي مواقع ولادة بعض العناصر الثقيلة في الكون ، لذا فإن GRB يعمل كمختبر غير مسبوق لاختبار هذه النظرية”.
يريد الفريق معرفة ما إذا كان بإمكان المستعرات الأعظمية تجميع العناصر الثقيلة مثل الذهب.
لذلك ، سيقومون بقياس أطياف الضوء المنبعث من المواد المنبعثة من المستعر الأعظم الذي خلق GRB 221009A.
تمتص العناصر الكيميائية وتصدر الضوء بأطوال موجية محددة ، مما يعني أن البحث عن “بصمات الأصابع” في أطياف هذا المستعر الأعظم الأخير يمكن أن يكشف عن وجود عناصر ثقيلة مركبة حديثًا.
“GRBs هي أكثر الانفجارات تطرفا في عالمنا ، فما الذي لا تحبه ؟!” اختتم فونغ. “إنها نشطة ، وتتطور على نطاقات زمنية سريعة ، ويمكن أن تكون بمثابة مختبرات ممتازة للعمليات الأكثر تطرفًا في الكون.”
