حقوق الصورة: هابل
ثلاثة من أكبر الانفجارات في الكون: انفجارات أشعة جاما ، ومضات الأشعة السينية ، والمستعرات الأعظمية يمكن أن تأتي في الواقع من نفس الحدث - انهيار نجم فائق الكتلة. اكتشف فلكي من كالتك أن الأنواع المختلفة من الانفجارات يبدو أنها تحتوي على نفس الكمية من الطاقة ، وهي مقسمة بشكل مختلف بين الطائرات منخفضة وعالية الطاقة. ستطلق وكالة ناسا مركبة فضائية جديدة للكشف عن أشعة غاما ، تسمى SWIFT ، والتي يجب أن تكون قادرة على اكتشاف 100 تمثال نصفي لأشعة غاما سنويًا. هذا يجب أن يعطي العلماء أهدافًا جديدة للدراسة.
على مدى العقود العديدة الماضية ، كان علماء الفيزياء الفلكية يحيرون حول أصل الانفجارات القوية ولكنها تبدو مختلفة التي تضيء الكون عدة مرات في اليوم. تظهر دراسة جديدة هذا الأسبوع أن جميع النكهات الثلاثة لهذه الانفجارات الكونية - انفجارات أشعة غاما ، ومضات الأشعة السينية ، وبعض المستعرات الأعظمية من النوع Ic - مرتبطة في الواقع بالطاقة المتفجرة المشتركة ، مما يشير إلى أن نوعًا واحدًا من الظواهر ، انفجار نجم ضخم ، هو الجاني. والفرق الرئيسي بينهما هو "طريق الهروب" الذي تستخدمه الطاقة أثناء هروبها من النجم المحتضر وثقبه الأسود المولود حديثًا.
في عدد 13 نوفمبر من مجلة Nature ، أفاد طالب الدراسات العليا في Caltech Edo Berger ومجموعة دولية من الزملاء أن الانفجارات الكونية لديها نفس الطاقة الإجمالية تقريبًا ، لكن هذه الطاقة مقسمة بشكل مختلف بين الطائرات السريعة والبطيئة في كل انفجار. تم تحقيق هذه الرؤية من خلال الملاحظات الراديوية ، التي تم إجراؤها في المصفوفة الكبيرة جدًا من مرصد الفلك الراديوي الوطني (VLA) ، ومرصد أوينز فالي الراديوي من كالتيك ، من انفجار أشعة غاما الذي تم تحديد موقعه بواسطة القمر الصناعي المستكشف عالي الطاقة العابر (HETE) التابع لناسا في 29 مارس من هذا العام.
سمح الاندفاع ، الذي يبلغ 2.6 مليار سنة ضوئية وهو أقرب اندفاع أشعة غاما كلاسيكي تم اكتشافه على الإطلاق ، لـ Berger وأعضاء الفريق الآخرين بالحصول على تفاصيل غير مسبوقة حول الطائرات التي تطلق من النجم المحتضر. كان الانفجار في كوكبة ليو.
يقول بيرغر ، في إشارة إلى الطائرة المتداخلة من انفجار 29 مارس ، والتي كانت تحتوي على قلب رفيع من غاما الضعيف: "من خلال مراقبة جميع طرق الهروب ، أدركنا أن أشعة غاما ليست سوى جزء صغير من القصة لهذا الانفجار". أشعة محاطة بغلاف بطيء وكبير أنتج موجات راديو وفيرة.
ويضيف بيرغر قائلاً: "لقد أزعجني هذا ، لأن رشقات أشعة جاما من المفترض أن تنتج أشعة جاما بشكل أساسي ، وليس موجات الراديو!"
تحدث انفجارات أشعة غاما ، التي تم اكتشافها لأول مرة قبل عقود من قبل الأقمار الصناعية العسكرية التي تراقب التجارب النووية على الأرض وفي الفضاء ، مرة واحدة يوميًا. حتى الآن ، كان من المفترض بشكل عام أن الانفجارات عملاقة جدًا بحيث أن الجسيمات المتسارعة التي تندفع في الطائرات المضادة للسفينة تعطي دائمًا كميات هائلة من إشعاع غاما ، أحيانًا لمئات الثواني. من ناحية أخرى ، يبدو أن العدد الأعظم من المستعرات الأعظمية من النوع Ic في الجزء المحلي من الكون هو انفجارات أضعف تنتج جزيئات بطيئة فقط. كان يعتقد أن ومضات الأشعة السينية تحتل الوسط.
يقول بيرغر: "لقد دفعتنا البصيرة المكتسبة من انفجار 29 مارس إلى فحص الانفجارات الكونية التي سبق دراستها". "في جميع الحالات وجدنا أن الطاقة الإجمالية للانفجار هي نفسها. هذا يعني أن الانفجارات الكونية هي وحوش ذات وجوه مختلفة ولكن نفس الجسد. "
وفقًا لشري كولكارني ، أستاذ ماك آرثر لعلم الفلك وعلم الكواكب في مشرف أطروحة كالتيك وبيرغر ، فإن هذه النتائج مهمة لأنها تشير إلى أن العديد من الانفجارات قد لا يتم اكتشافها. "بالاعتماد على أشعة جاما أو الأشعة السينية لإخبارنا عند وقوع انفجار ، قد نكشف فقط طرف جبل جليد الانفجار الكوني."
ويضيف كولكارني أن الغموض الذي نحتاج إلى مواجهته في هذه المرحلة هو سبب اختيار الطاقة في بعض الانفجارات مسار هروب مختلف عن غيره.
على أية حال ، يضيف دايل فرايل ، عالم الفلك في VLA والمؤلف المشارك لمخطوطة الطبيعة ، من المؤكد أن علماء الفيزياء الفلكية سيحرزون تقدمًا في المستقبل القريب. في غضون بضعة أشهر ، ستطلق وكالة ناسا قمرًا صناعيًا لاكتشاف أشعة غاما يُعرف باسم Swift ، والذي من المتوقع أن يحدّد حوالي 100 رشقة من أشعة غاما كل عام. والأهم من ذلك ، أن القمر الصناعي الجديد سينقل مواقع دقيقة للغاية للرشقات في غضون دقيقة أو دقيقتين من الكشف الأولي.
المقالة التي تظهر في الطبيعة بعنوان "أصل مشترك للانفجارات الكونية المستنبطة من Calorimetry من GRB 030329." بالإضافة إلى Berger المؤلف الرئيسي ، و Kulkarni و Frail ، والمؤلفون الآخرون هم Guy Pooley من جامعة Mullard Radio Astronomy Observatory ؛ فينس ماكنتاير وروبن وارك ، كلا من مرفق أستراليا الوطني للتلسكوب ؛ ريم ساري ، الأستاذة المشاركة في الفيزياء الفلكية وعلوم الكواكب في Caltech ؛ ديريك فوكس ، عالم ما بعد الدكتوراه في علم الفلك في كالتيك. أليسيا سودربيرج ، طالبة دراسات عليا في الفيزياء الفلكية في كالتيك. سارة يوست ، باحثة ما بعد الدكتوراه في الفيزياء في كالتيك ؛ وبول برايس ، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد علم الفلك بجامعة هاواي.
المصدر الأصلي: نشرة أخبار Caltech
