لا تأتي الانفجارات الأكثر سطوعًا وطاقة في الكون من حيث اعتقدنا
تتبع علماء الفلك شعاعًا غامضًا من الضوء شديد السطوع إلى انفجار مخفي في الفضاء السحيق على بعد 1.1 مليار سنة ضوئية من الأرض. هذا الانفجار البعيد ، الذي سببه على الأرجح اصطدام اثنين فائق الكثافة النجوم النيوترونية، يمكن أن يقلب فهم العلماء لكيفية إنشاء ضوء الكون الأكثر سطوعًا وطاقة.
في خمس دراسات جديدة نشرت في 7 ديسمبر – أربعة في المجلة طبيعة سجية (يفتح في علامة تبويب جديدة) وواحد في المجلة علم الفلك الطبيعي (يفتح في علامة تبويب جديدة) – اتبع علماء الفلك مسار انفجار طويل من الضوء الساطع يسمى أ أشعة جاما انفجار (GRB) تم اكتشافه بواسطة تلسكوبات متعددة في ديسمبر 2021.
تعد GRBs ألمع الانفجارات وأكثرها نشاطًا في العالم كون منذ الانفجار العظيم. يأتون في نوعين رئيسيين: قصير وطويل. عادةً ما يتم اكتشاف GRBs القصيرة ، التي تدوم أقل من ثانيتين ، في مناطق الفضاء القديمة الهادئة مع القليل من تشكل النجوم. غالبًا ما تُعزى هذه الانفجارات القصيرة إلى الاصطدامات البعيدة بين الأجسام الضخمة ، مثل النجوم النيوترونية (النواة الصغيرة والكثيفة والمنهارة لنجم ميت) و الثقوب السوداء. في غضون ذلك ، يمكن أن تستمر GRBs الطويلة في أي مكان من ثانيتين إلى عدة دقائق ، وهي تنتج دائمًا تقريبًا عن انفجارات المستعرات الأعظمية العنيفة التي أعقبت موت النجوم العملاقة. توجد هذه بشكل رئيسي في المجرات الأصغر سنا مع الكثير من تشكيل النجوم النشط.
انطلق صاروخ GRB الذي تم اكتشافه في ديسمبر 2021 عبر الفضاء لمدة 50 ثانية. باستخدام بيانات من تلسكوبات متعددة حول العالم ، بحث الباحثون بسرعة في منطقة الفضاء التي ظهرت منها GRB ، بحثًا عن الشفق اللاحق لانفجار مستعر أعظم.
متعلق ب: قد تكون انفجارات “كيلونوفا” الوحشية تمطر مجرة قريبة من الذهب
لكن كل فريق توصل إلى نفس الاستنتاج المحير: لم يكن هناك دليل على وجود مستعر أعظم في أي مكان بالقرب من GRB.
“عندما تابعنا هذا الانفجار الطويل لأشعة غاما ، توقعنا أنه سيؤدي إلى دليل على انهيار نجمي هائل” ، هكذا قال وين فاي فونج ، الأستاذ المساعد في علم الفلك والفيزياء بجامعة نورث وسترن في إلينوي والمؤلف المشارك لكتاب Nature Astronomy ورقة ، وقال في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة). “بدلا من ذلك ، ما وجدناه كان مختلفا للغاية.”
فى قربى-الأشعة تحت الحمراء صورًا لموقع الانفجار ، وجد الباحثون دليلاً على جسم باهت بشكل لا يصدق وصل إلى ذروة سطوعه في غضون أيام قليلة من اكتشاف GRB قبل أن يتلاشى إلى ظلام دامس تقريبًا. تشير جميع البيانات المتاحة ، من لمعان الجسم إلى لونه إلى مدته ، إلى أنه كان انفجارًا قصيرًا ولكنه قوي يسمى كيلونوفا.
وأضاف فونغ: “ولا يمكن أن يأتي كيلونوفا إلا من اندماج النجوم النيوترونية”.
تتألق كيلونوفا ، الناتجة عن الاصطدامات العنيفة بين الأجسام الضخمة ، بنسبة 1٪ إلى 10٪ من سطوع انفجار مستعر أعظم نموذجي ، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية. على مدى العقد الماضي ، اكتشف علماء الفلك العديد من كيلونوفا أثناء فحص قلوب انفجارات أشعة جاما القصيرة. هذا هو أحد الخطوط الرئيسية للأدلة التي تربط قصيرة GRBs باندماج النجوم النيوترونية.
ومع ذلك ، لم ير العلماء مطلقًا قطب GRB طويلًا نشأ على ما يبدو من اصطدام نجم نيوتروني. أطلق مؤلفو دراسات الطبيعة الجديدة على GRB لمدة 50 ثانية من ديسمبر الماضي “كرة غريبة” يبدو أنها تم إنشاؤها بنفس طريقة GRB القصيرة ، فقط مع مدة طويلة.
لا تزال الآلية الدقيقة وراء إنشاء GRB غير واضحة في الوقت الحالي. ومع ذلك ، أثناء البحث في كتالوج لرصدات أشعة غاما السابقة ، وجد مؤلفو إحدى الدراسات الجديدة العديد من مرشحات GRB “غريب الأطوار” مع فترات طويلة وأصول كيلونوفا محتملة ، مما يشير إلى أن هذا الضوء الغامض في السماء لم يكن وميضًا في المقلاة. .
وفقًا لـ Fong ، فإن هذه النتائج تقلب عقدين من المعرفة الراسخة حول أصول GRBs ولكنها توفر طرقًا جديدة واعدة للوصول أخيرًا إلى الجزء السفلي من أسرارها.
