تم نشر هذه المقالة أصلا في المحادثة. ساهم المنشور بالمقال في موقع Space.com أصوات الخبراء: افتتاحية ورؤى.
بابلو مارتينيز ميرافي هو زميل ما بعد الدكتوراه في الفيزياء الفلكية النظرية للجسيمات في معهد نيلز بور، جامعة كوبنهاجن.
يستمر المقال أدناه
ومع ذلك، فإن ما يمكننا رؤيته بأعيننا، أو حتى بالتلسكوبات القوية، عندما تموت هذه النجوم، ليس سوى جزء صغير من القصة. لأن معظم الطاقة الناتجة عن المستعر الأعظم يتم نقلها بعيدًا النيوترينوات، وهي عبارة عن جسيمات غير مرئية تقريبًا تسمى غالبًا “جزيئات شبح” لأنهم يمرون بكل شيء تقريبًا في طريقهم.
العلماء الآن على وشك رؤية هؤلاء الرسل الأشباح. بمساعدة تلسكوب قوي للغاية مدفونة في أعماق الأرض وفي اليابان، قد يتمكن علماء الفلك من إلقاء نظرة خاطفة على هذه “الأشباح” النجمية – ومعها بقايا انفجارات النجوم التي ماتت منذ ما يصل إلى 10 مليارات سنة.
جزيئات من قبل الزمن
وهناك فرصة جيدة حقًا لأن يتمكن العلماء أخيرًا من رؤية هذه الجسيمات الشبحية هذا العام. هذا يرجع إلى حد كبير إلى تلسكوب سوبر كاميوكاندي الياباني تلقي ترقية، مما يعزز بشكل كبير قدرته على اكتشاف نيوترينوات المستعرات الأعظم.
بالنسبة لي، كعالم فيزياء فلكية، ربما يكون هذا أحد أكثر الإنجازات العلمية إثارة في حياتي. في الواقع، هذا يعني أنه يمكننا رؤية الجسيمات التي تم إنتاجها حتى قبل وجود الأرض نفسها، حيث أصبح التلسكوب الآن حساسًا بدرجة كافية لالتقاط “التوهج” الخافت لجميع النجوم المتفجرة في الكون.
شاهد
كل هذا ممكن لأن النيوترينوات لا تتفاعل أبدًا مع أي شيء. ليس لديهم شحنة كهربائية. لذا، يمكنهم السفر عبر الفضاء – وحتى عبر الكواكب بأكملها – دون أن يتم امتصاصهم أو تشتتهم، لذلك لا يمكن لأي شيء تقريبًا إيقافهم.
في الواقع، هناك مليارات من هذه الجسيمات الشبحية يمر عبر جسمك في كل ثانية – وأنت حتى لا تلاحظ – وبعضهم سافر لأكثر من 10 مليارات سنة للوصول إلى هنا.
عندما يموت النجم
تؤدي الأفكار الكبيرة إلى أسئلة كبيرة، وأحد هذه الأسئلة التي يحاول علماء الفيزياء الفلكية اكتشافها هو ما تبقى بعد الانفجار من مثل هذا النجم.
هل يتحول النواة المنهارة إلى ثقب أسود؟ أم أنها تشكل نوعًا مختلفًا من النجوم يُعرف باسم أ نجم نيوتروني, ثم يبرد ببطء مع مرور الوقت؟ النجم النيوتروني هو جسم كثيف بشكل لا يصدق، يبلغ عرضه حوالي 12 ميلاً (20 كيلومترًا) فقط، أي بحجم مدينة كبيرة تقريبًا أو بطول مانهاتن تقريبًا.
إذا تمكن العلماء من اكتشاف الإشارة المجمعة من جميع المستعرات الأعظم التي حدثت على الإطلاق، فإن ذلك سيقربنا من القدرة على الإجابة على هذه الأسئلة. وسيسمح لنا أيضًا بدراسة موت النجوم عبر تاريخ الكون بأكمله، باستخدام الجسيمات التي كانت تسافر نحونا منذ مليارات السنين دون توقف أبدًا.
المستعرات الأعظم نادرة في مجرتنا، فهي تحدث مرة واحدة فقط كل بضعة عقود. لكن في جميع أنحاء الكون، ينفجر نجم ضخم في شكل مستعر أعظم مرة كل ثانية تقريبًا. عندما تنفجر، فإنها تطلق طاقة هائلة: فقط حوالي 1٪ هو الضوء المرئيبينما يهرب 99% منها على شكل نيوترينوات.
وعلى الرغم من أن هذه النيوترينوات تكاد تكون غير مرئية، إلا أنها تحمل قصة كل نجم انفجر على الإطلاق – والآن، ولأول مرة، قد نتمكن من التقاطها.
لذا، إذا حقق عام 2026 أول اكتشاف واضح، فسوف يمثل ذلك حقبة جديدة في علم الفلك. للمرة الأولى، لن نرصد فقط الانفجارات الرائعة للنجوم القريبة، بل القصة الجماعية لجميع النجوم الضخمة التي عاشت وماتت على الإطلاق.
ويبدأ كل شيء بتلسكوب مدفون عميقًا تحت الأرض في اليابان، يراقب بصبر التوهج الخافت الشبحي لأقدم انفجارات الكون.
التعليقات