انفجار كوني بمستوى طاقة يعادل ناتج مليار شمس لم يلاحظه علماء الفلك – حتى التقطوا “صدى” ما يسمى بانفجار أشعة جاما، أي.
بالنظر إلى كل التقدم الذي أحرزناه في علم الفلك وحقيقة أن لدينا تلسكوبات فضائية قادرة على اكتشاف الأجسام التي كانت موجودة منذ ما يصل إلى 13.3 مليار سنة، فقد يبدو من غير المحتمل حدوث بعض أقوى الانفجارات في الكون منذ الكون. الانفجار العظيم يمكن الهروب من إشعارنا. لكن في كثير من الأحيان يفعلون ذلك. وهذا يشمل انفجارات أشعة جاما (GRBs)، والتي يتم إطلاقها عندما تبتعد النجوم الضخمة سوبر نوفا والولادة الثقوب السوداء.
على الرغم من مخرجات الطاقة الضخمة، يجب توجيه GRBs نحوها أرض ليتم مراعاتها. ومع ذلك، حتى عند تفويتها، يمكن ملاحظة هذه الانفجارات الكونية من خلال “أصدائها” حيث يرتد التأثير من الغاز والغبار المحيط، مما يؤدي إلى تلاشي الشفق تدريجيًا. ويمثل اكتشاف الإشارة الراديوية ASKAP J005512-255834 – بفضل التلسكوب الراديوي الأسترالي SKA Pathfinder (ASKAP) الموجود في غرب أستراليا – الاكتشاف الأكثر حسمًا لمثل هذا الصدى المتفجر حتى الآن.
يستمر المقال أدناه
قالت أشنا جولاتي عضوة فريق الاكتشاف من جامعة سيدني لموقع Space.com: “إن انفجارات GRB عبارة عن انفجارات قوية لشعاع قلم رصاص من الطاقة تتبع ولادة ثقب أسود بسبب انهيار النجوم أو اندماج الأجسام المدمجة”. “عندما تتفاعل هذه النفاثات مع الوسط المحيط بها، فإنها تتباطأ وتصبح كروية. إذا لم يتم توجيه نفاثات GRB نحونا، فيمكن أن تختفي النفاثات الأولية. ولكن لاحقًا، عندما تتدفق تلك النفاثة عبر الوسط المحيط، يمكننا رؤية الشفق المتلاشي للانفجار الأولي غير المرئي – والذي يسمى “الشفق اليتيم”.
لقد تم التنبؤ بهذه الشفقات اليتيمة منذ عقود، لكنها أثبتت حتى الآن أنها بعيدة المنال بسبب عدم وجود انفجار إشعاعي ساطع عالي الطاقة للإشارة إلى وجودها.
“هذا هو المرشح اليتيم الأكثر إقناعًا حتى الآن والمرشح الثاني فقط الذي تم تحديده.” وأوضح جولاتي. “إنه يشبه الصدى لأننا لم نلتقط الانفجار الأولي ولكننا رأينا تفاعل الانفجار مع البيئة. لقد تم إغفال انفجار GRB لأن النفاث الأولي كان موجهًا بعيدًا عنا ولأن النفاثات ضيقة جدًا، لذلك كان من الممكن أن تكون قد أخطأت الكاشف.”
عمل المباحث الكونية
حدد الفريق ASKAP J005512-255834 باعتباره شفقًا يتيمًا بعد مقارنة لمعانه وطاقته وسرعته مع الانفجارات العابرة المعروفة بما في ذلك انفجارات GRBs والمستعرات الأعظم وأحداث اضطراب المد والجزر (TDEs) التي تمزق فيها الثقوب السوداء النجوم وتلتهمها.
ما لفت انتباه الفريق حقًا هو حقيقة أن ASKAP J005512-255834 سطع بسرعة على مدار أسابيع، واستمر في إصدار موجات الراديو لأكثر من 1000 يوم أرضي أثناء تلاشيه. وهذا ما يميز الانفجار لأن الموجات الراديوية العابرة مثل هذه عادة ما تتطور بسرعة كبيرة أو تشتعل أكثر من مرة. الانفجار الذي كان في متناول اليد لم يحدث أيًا من ذلك، بل كان يشبه صدى انفجار واحد قوي جدًا.
وتمكن العلماء من تتبع أصل هذا الحدث الانفجاري إلى جسم صغير ومشرق galaxy تقع على بعد حوالي 1.7 سنة ضوئية. المجرة لها بنية غير منتظمة وهي في منتصف عملية تكوين النجوم المكثفة. ومع ذلك، لم يحدث الانفجار داخل قلب هذه المجرة، بل حدث في منطقة كثيفة بعيدة عن المركز لولادة النجوم: من المحتمل أن يكون عنقودًا نجميًا. ويشير ذلك للفريق إلى أن الصدى الذي رأوه لا يمكن أن يكون نتيجة لنجم تمزقه ثقب أسود هائل في TDE.
وقال جولاتي: “تقع النقطة الأصلية لهذه الانفجارات في مجرة فوضوية، لذلك على الأرجح حدث انهيار نجمي في منطقة ذات تكوين نجمي مرتفع. والعابر ليس في وسط المجرة حيث توجد الثقوب السوداء الهائلة”. “كما أن مجموعة النجوم المحتملة في الموقع العابر لا تملك الكتلة اللازمة لاحتواء ثقب أسود هائل.”
ومع ذلك، فإن هذا لا يستبعد تمامًا احتمال أن يكون الصدى نتيجة لـ TDE.
هناك احتمال أن يكون الحدث الانفجاري الأصلي قد شمل تمزق نجم بواسطة ثقب أسود متوسط الكتلة بعيد المنال.
هذه هي الثقوب السوداء التي تتراوح كتلتها بين تلك الخاصة بالثقوب السوداء الهائلة التي تهيمن على المجرات، والتي تعادل كتلتها ملايين أو حتى مليارات المرات من كتلة الشمس، والثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية التي تصل كتلتها إلى مئات أضعاف كتلة نجمنا الذي يولد عندما تموت النجوم الضخمة في انفجارات المستعرات الأعظم.
ومهما كان سبب هذا الشفق اليتيم، فإن هذا الاكتشاف يقدم لعلماء الفلك نموذجًا يمكن أن يساعد في اكتشاف المزيد من أصداء الانفجارات عالية الطاقة.
واختتم جولاتي حديثه بالقول: “لدينا الآن جسم مدروس جيدًا يسمح لنا بالتحقق مما نبحث عنه عندما يظهر شيء مثل هذا الكائن مرة أخرى”.
وتم نشر بحث الفريق يوم الثلاثاء (17 مارس) مجلة الفيزياء الفلكية.
التعليقات