حقوق الصورة: ناسا
تركت ثلاثة انفجارات قوية من ثلاث مناطق مختلفة تمامًا في الفضاء العلماء يتدافعون. قد تكون الانفجارات ، التي استمرت بضع ثوانٍ فقط ، أنظمة إنذار مبكر للانفجارات النجمية تسمى المستعرات الأعظمية ، والتي يمكن أن تبدأ في الظهور في أي يوم الآن.
وقع الانفجاران الأولان ، اللذان يطلق عليهما ومضات الأشعة السينية ، في 12 و 16 سبتمبر. وتبعهما انفجار أقوى في 24 سبتمبر يبدو أنه على حافة الانحدار بين وميض الأشعة السينية وأشعة جاما الكاملة انفجار ، اكتشاف مثير للاهتمام في حد ذاته. إذا كانت هذه الإشارات تؤدي إلى المستعرات الأعظمية ، كما هو متوقع ، فسيكون لدى العلماء أداة للتنبؤ بانفجارات النجوم ثم مشاهدتها تنطلق من البداية إلى النهاية.
اكتشف فريق بقيادة الدكتور جورج ريكر من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الانفجارات باستخدام مستكشف ناسا عالي الطاقة العابر (HETE-2). انضمت فرق العلوم في جميع أنحاء العالم التي تستخدم المراصد الفضائية والأرضية إلى المنطقة التي انفجرت وتضربت حولها لتعقبها عن كثب.
قال ريكر: "كل انفجار كان جميلاً". "اعتمادًا على كيفية تطورها ، يمكنها دعم نظريات مهمة حول انفجارات النجوم المتفجرة وأشعة جاما. كان الأسبوعان الماضيان يشبهان "الديك ، النار ، إعادة التحميل". تستمر الطبيعة في التوصيل ، ويستمر القمر الصناعي HETE-2 في الاستجابة بلا عيوب. "
إن انفجارات أشعة غاما هي أقوى الانفجارات المعروفة بخلاف الانفجار الكبير. يبدو أن الكثير منها ناتج عن موت نجم ضخم ينهار في ثقب أسود. قد يكون البعض الآخر من دمج الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية. في كلتا الحالتين ، ينتج الحدث على الأرجح طائرات مزدوجة ضيقة في اتجاهين متعاكسين ، والتي تحمل كميات هائلة من الطاقة. إذا أشارت إحدى الطائرات إلى الأرض ، فإننا نرى هذه الطاقة على أنها انفجار "أشعة غاما".
قد تكون ومضات الأشعة السينية منخفضة الطاقة عبارة عن انفجارات أشعة جاما يتم رؤيتها بعيدًا قليلاً عن الزاوية من اتجاه النفاثة ، تشبه إلى حد ما كيف يكون المصباح أقل عمقًا عند عرضه بزاوية. غالبية جزيئات الضوء من ومضات الأشعة السينية ، تسمى الفوتونات ، هي أشعة سينية - نشطة ، ولكنها ليست قوية مثل أشعة جاما. كلا النوعين من الرشقات يدومان فقط بضع ثوانٍ إلى حوالي دقيقة. يكتشف HETE-2 الاندفاعات ، ويدرس خصائصها ، ويوفر موقعًا حتى تتمكن المراصد الأخرى من دراسة التوهج التالي بالتفصيل.
ثلاثي الانفجارات من الأسابيع القليلة الماضية لديه القدرة على تسوية مناظرات طويلة الأمد. يقول بعض العلماء أن ومضات الأشعة السينية هي وحوش مختلفة معًا ، ولا تتعلق بانفجارات أشعة غاما والانفجارات النجمية الضخمة. إن اكتشاف مستعر أعظم في المنطقة حيث ظهر فلاش الأشعة السينية من شأنه أن يدحض هذا الاعتقاد ، بدلاً من ذلك يؤكد العلاقة بين الاثنين. إن ملاحظات المتابعة للانفجار الذي وقع في 24 سبتمبر ، المسمى GRB040924 للتاريخ الذي تم رصده فيه ، تعمل بالفعل على ترسيخ نظرية سلسلة الانفجار الكوني من ومضات الأشعة السينية من خلال رشقات أشعة غاما.
الأمر الأكثر إثارة للاهتمام لصائدي السوبرنوفا هو حقيقة أن ومضات الأشعة السينية أقرب إلى الأرض من رشقات أشعة غاما. في حين تم إجراء الاتصال بين رشقات أشعة غاما والمستعرات الأعظمية ، فإن هذه المستعرات الأعظمية بعيدة جدًا عن الدراسة بالتفصيل. قد تكون ومضات الأشعة السينية إشارات للمستعرات الأعظمية التي يمكن للعلماء بالفعل غرق أسنانهم فيها ومراقبتها بالتفصيل. حتى الآن ، إنها مجرد مشاهدة وانتظر.
قال البروفيسور ستانفورد ووسلي من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز ، الذي دافع عن العديد من النظريات المتعلقة بفيزياء الانفجارات النجمية: "في العام الماضي ، أدى اكتشاف GRB030329 بواسطة HETE-2 إلى إغلاق العلاقة بين انفجارات أشعة جاما والمستعرات الأعظمية الضخمة". "قد تكون انفجاري سبتمبر في المرة الأولى التي نرى فيها فلاشًا بالأشعة السينية يؤدي إلى مستعر أعظم. قد نعرف قريبا جدا ".
بالإضافة إلى كل هذا ، فإن GRB040924 يسجل أنه يولد أسرع استجابة على الإطلاق لقمر انفجار أشعة غاما. اكتشف HETE-2 المعلومات المتدفقة وترحيلها من خلال شبكة إحداثيات انفجر أشعة غاما التي تديرها وكالة ناسا في أقل من 14 ثانية ، مما أدى إلى اكتشاف بصري بعد حوالي 15 دقيقة باستخدام تلسكوب بالومار 60 بوصة ، شمال سان دييغو. وكان د. ديريك فوكس من شركة كالتيك رائد هذه الملاحظة.
قالت الدكتورة آن كيني ، مديرة قسم الكون في وكالة ناسا: "نتوقع جميعًا المزيد من هذا النوع من العلوم المثيرة بعد إطلاق Swift". يحتوي Swift ، الذي سيتم إطلاقه في أكتوبر ، على ثلاثة مقاريب (أشعة جاما والأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية / الضوئية) للكشف السريع عن الاندفاع ، وترحيل سريع للمعلومات ، وملاحظات المتابعة الفورية للشفق التالي.
تم بناء HETE بواسطة MIT كمهمة فرصة في إطار برنامج NASA Explorer ، والتعاون بين الجامعات الأمريكية ، ومختبر Los Alamos الوطني ، والعلماء والمنظمات في البرازيل وفرنسا والهند وإيطاليا واليابان.
معلومات إضافية عن فيزياء الانفجارات النجمية:
في حين يقول العديد من العلماء أن ومضات الأشعة السينية هي انفجارات أشعة جاما يتم رؤيتها من زاوية طفيفة قليلاً ، نظرية أخرى هي أن الانفجار النجمي الذي يسبب وميض الأشعة السينية غني بالباريونات (عائلة من الجسيمات التي تحتوي على البروتونات والنيوترونات) ، كما على عكس اللبتونات (الجسيمات التي تحتوي على الإلكترونات). ينتج عن الانفجار الذي يسيطر عليه الباريون المزيد من الأشعة السينية ، وينتج الانفجار الذي يهيمن عليه لبتون المزيد من أشعة جاما. وذلك لأن الباريونات تتحرك ببطء أكثر من اللبتون. والمادة المتحركة البطيئة ستحدث انفجارًا أنعم (طاقة أقل) في جميع الزوايا.
وفقًا للدكتور ستانفورد ووسلي ، فإن اتصال انفجار السوبرنوفا / أشعة غاما هو: عندما ينفد نجم ضخم من الوقود النووي ، فإن جوهره سينهار ، ولكن دون معرفة الجزء الخارجي للنجم. يتشكل ثقب أسود من الداخل محاطًا بقرص من المادة المتراكمة ، وفي غضون ثوانٍ قليلة ، يؤدي ذلك إلى إطلاق نفاثة من المادة بعيدًا عن الثقب الأسود مما يؤدي في النهاية إلى انفجار أشعة غاما. تخترق الطائرة الغلاف الخارجي للنجم بعد تسع ثوانٍ من إنشائه. إن نفاثة المادة ، بالاقتران مع رياح قوية من النيكل المشع حديث التكوين التي تهب على القرص في الداخل ، تحطم النجم في غضون ثوان. يمثل هذا التحطيم حدث السوبرنوفا ، وتعطي كمية النيكل المشع 56 سطوعًا. ومع ذلك ، من وجهة نظرنا ، لن نرى السوبرنوفا حتى حوالي أسبوعين بعد انفجار أشعة غاما لأن المنطقة غارقة في الغاز والغبار ، مما يحجب الضوء.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
