عندما ينهار نجم ضخم ، أكبر من شمسنا عدة مرات ، إلى ثقب أسود ، فإنه يطلق كمية هائلة من الطاقة لا يمكن فهمها. تنتج الانفجارات الضخمة ، المعروفة باسم انفجارات أشعة غاما ، نفس القدر من الطاقة التي ستستغرقها الشمس طوال حياتها. لقد شهد علماء الفلك مؤخرًا إثنان من مثلي الجنس في العالم البعيد تنبعث منه أعلى طاقة لم يسبق لها مثيل ، مما يفتح طريقة جديدة لفهم الظواهر العنيفة المتفجرة.
في مجموعة من ثلاث ورقات ، تم إصدارها في مجلة Nature في 20 نوفمبر ، قام تعاون من باحثين دوليين من جميع أنحاء العالم بالإبلاغ عن ملامح الانبعاثات القصوى من رشقتين: GRB 190114C و GRB 180720B. عادةً ما تنبعث GRBs من أشعة منخفضة الطاقة في نطاق الكيلو إلكترون فولت (keV) ، وقد شاهدهم علماء الفلك وهم ينتجون رشقات نارية أقل من 100 gigaelectronvolt (GeV) ، لكن قياسات GRB 190114C أعلى بمقدار 10 أضعاف ، وتهبط ما بين 0.2 و 1 teraelectronvolt ( TEV).
يعمل مصادم هادرون الكبير ، الذي يسرع الجسيمات ويحطمها معًا ، بحوالي 13 تيف ، ويسرع البروتونات بحوالي 6.5 تيف لكل منهما. قام نجم نيوتروني يتربص في وسط سديم كراب بإطلاق طاقة أشعة غاما في حوالي 450 ت.ف.
هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها الكشف عن أشعة جاما TeV من انفجار أشعة جاما.
وقالت جيما أندرسون ، عالمة فلك في المركز الدولي لبحوث الفلك الراديوي وشاركت في تأليفها: "النظرية هي أن جميع GRBs تنتج أشعة غاما TeV لكن تقنيتنا الآن متطورة بما يكفي لنا لاكتشاف هذا الانبعاث قبل أن يتلاشى". واحدة من الدراسات.
تم اختيار GRB 190114C لأول مرة من قبل تلسكوبين في الفضاء هما مرصد نيل جيريلز السريع في ناسا وتلسكوب فيرمي جاما راي الفضائي ، في 14 يناير 2019. بعد ثوانٍ ، تلسكوبات في إسبانيا تحت سيطرة رائد التصوير الجوي غاما للتصوير شيرينكوف تعاونت حول لفحص الانفجار. تعاون MAGIC مع الباحثين في جميع أنحاء العالم للتعرف على الحدث ، والنظر إليه في مجموعة من الأطوال الموجية المختلفة - الراديو والأشعة تحت الحمراء والبصرية والأشعة السينية.
وقال أندرسون: "كان جميع علماء الفلك في العالم حول العالم متحمسين للغاية لأنها كانت المرة الأولى التي يتم فيها الإعلان عن شيء كهذا".
واتصل أندرسون وغيره من الباحثين في أستراليا بمصفوفة أستراليا تلسكوب المدمجة لمراقبة الحدث و "الشفق" ، وهي فترة الانبعاث بعد الانفجار الأولي. بالتعاون مع تلسكوب جنوب أفريقيا SKA Pathfinder ، درست أندرسون وفريقها انبعاثات التردد اللاسلكي المنخفضة والعالية من GRB 190114C.
إن تجميع كل البيانات معًا سمح بتسجيل الطيف من الانبعاثات وتحليله. ساعدت النتائج على إثبات وجود نظرية طويلة الأمد حول أنواع الإشعاع التي تنتج في GRB. في مقال نيتشر المصاحب له ، وصف بنج فينج ، عالم الفيزياء في جامعة نيفادا ، بأنه "اكتشاف ثوري".
واصلت الفرق مراقبة الانفجارات طوال عام 2019 ، لكن أندرسون يشير إلى أن الكثير من مصابيح الطاقة العالية قد تلاشت بالفعل. وقالت "نحن الآن فقط نكتشف ضوء راديو منخفض الطاقة للغاية منه ، لكن سرعان ما سيتلاشى تمامًا حتى يتسنى لنا رؤية الضوء البصري والرادي من المجرة المضيفة لها".
ولأندرسون وفريقها ، هناك الكثير من الانفجارات الكونية العنيفة التي يجب البحث عنها.
"ما إذا كانت جميع GRBs تنتج TeV gamma-ray هي واحدة من أكبر الأسئلة العلمية التي سنستكشفها الآن."
