يظهر شفق الأشعة السينية GRB 080916C باللون البرتقالي والأصفر في هذا المنظر الذي يدمج الصور من تلسكوبات Swift's UltraViolet / Optical و X-ray. الائتمان: ناسا / سويفت / ستيفان إيملر
أبلغ الباحثون الذين يستخدمون تليسكوب Fermi أشعة غاما عن انفجار أشعة غاما يزيل أي شيء رأوه من قبل. أطلق الانفجار ، الذي تم تسجيله في الخريف الماضي في كوكبة كارينا ، طاقة 9000 مستعر أعظم.
يمكن أن يؤدي انهيار النجوم الضخمة جدًا إلى حدوث انفجارات عنيفة ، مصحوبة بتدفقات قوية من ضوء أشعة غاما ، والتي تعد من ألمع الأحداث في الكون. تنفجر رشقات أشعة غاما النموذجية فوتونات بطاقات تتراوح بين 10 كيلو إلكترون فولت وحوالي 1 ميجا إلكترون فولت. وقد شوهدت الفوتونات ذات الطاقات فوق فولتات ميجا إلكترون في بعض المناسبات النادرة جدًا لكن المسافات إلى مصادرها لم تكن معروفة. يقوم كونسورتيوم بحثي دولي بالإبلاغ في عدد المجلة هذا الأسبوع Science Express أن تلسكوب Fermi Gamma-Ray Space قد اكتشف فوتونات ذات طاقات تتراوح بين 8 كيلو إلكترون فولت و 13 جيجا إلكترون فولت قادمة من انفجار أشعة جاما 080916C.
وقع الانفجار ، المسمى GRB 080916C ، بعد منتصف الليل بتوقيت غرينتش في 16 سبتمبر (7:13 مساءً في الخامس عشر في شرق الولايات المتحدة). سجلت اثنتان من أدوات العلوم في فيرمي - تلسكوب المساحة الكبيرة ومراقب انفجار أشعة غاما - الحدث في وقت واحد. توفر كلتا الأداتين معًا رؤية لانبعاث أشعة غاما من طاقات تتراوح من 3000 إلى أكثر من 5 مليار مرة من الضوء المرئي.
أثبت فريق بقيادة Jochen Greiner في معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض في Garching ، ألمانيا ، أن الانفجار وقع على بعد 12.2 مليار سنة ضوئية باستخدام كاشف أشعة غاما راي انفجر بصري / بالقرب من الأشعة تحت الحمراء (GROND) على مسافة 2.2 متر. تلسكوب (7.2 قدم) في المرصد الجنوبي الأوروبي في لا سيلا ، تشيلي.
تقول جولي ماكنري ، نائبة عالم المشاريع في فيرمي بمركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في غرينبيلت بولاية ماريلاند: "لقد كان هذا بالفعل انفجارًا مثيرًا". "ولكن مع مسافة فريق GROND ، انتقل من مثير إلى استثنائي".
يعتقد علماء الفلك أن معظم انفجارات أشعة جاما تحدث عندما تنفد النجوم الضخمة الغريبة من الوقود النووي. عندما ينهار قلب النجم إلى ثقب أسود ، تنفجر نفاثات من المواد - مدعومة بعمليات لم يتم فهمها بالكامل بعد - إلى الخارج بسرعة الضوء تقريبًا. تحمل الطائرات طوال الطريق من خلال النجم المنهار وتستمر في الفضاء ، حيث تتفاعل مع الغاز الذي ألقى به النجم سابقًا. هذا يولد شفقًا ساطعًا يتلاشى مع الوقت.
إن الاندفاع ليس مذهلاً فحسب ، بل غامضًا أيضًا: التأخير الزمني الغريب يفصل أعلى انبعاثاته من الطاقة عن أدنى مستوى له. لقد شوهد هذا الفارق الزمني بوضوح في انفجار واحد سابق فقط ، ولدى الباحثين العديد من التفسيرات لسبب وجوده. من المحتمل أن يتم تفسير التأخيرات ببنية هذه البيئة ، مع أشعة جاما منخفضة الطاقة وعالية الطاقة "تأتي من أجزاء مختلفة من الطائرة أو يتم إنشاؤها من خلال آلية مختلفة" ، قال الباحث الرئيسي في تلسكوب المنطقة الكبيرة بيتر ميشيلسون. ، أستاذ فيزياء جامعة ستانفورد تابع لقسم الطاقة.
تقترح نظرية أخرى أكثر بكثير من المضاربة أنه ربما لا ينتج عن فارق الوقت أي شيء في البيئة المحيطة بالثقب الأسود ، ولكن من رحلة أشعة غاما الطويلة من الثقب الأسود إلى التلسكوبات. إذا كانت الفكرة النظرية عن الجاذبية الكمية صحيحة ، فإن أصغر مساحة لها ليست وسيطة ناعمة بل زبد صاخب وغليظ من "الرغوة الكمومية". أشعة جاما منخفضة الطاقة (وبالتالي أخف) ستنتقل أسرع من خلال هذه الرغوة من أشعة غاما ذات الطاقة الأعلى (وبالتالي أثقل). على مدى 12.2 مليار سنة ضوئية ، يمكن لهذا التأثير الصغير جدًا أن يضيف إلى تأخير كبير.
تقدم نتائج Fermi أقوى اختبار حتى الآن لسرعة اتساق الضوء في هذه الطاقات الشديدة. بينما يلاحظ فيرمي المزيد من انفجارات أشعة جاما ، يمكن للباحثين البحث عن الفواصل الزمنية التي تختلف فيما يتعلق بالاندفاعات. إذا كان تأثير الجاذبية الكمية موجودًا ، فيجب أن يختلف الفاصل الزمني فيما يتعلق بالمسافة. إذا كانت البيئة المحيطة بأصل الانفجار هي السبب ، فيجب أن يظل التأخر ثابتًا نسبيًا بغض النظر عن المسافة التي حدث فيها الانفجار.
يقول ميشيلسون: "إن هذا الانفجار يثير جميع أنواع الأسئلة". "في غضون بضع سنوات ، سيكون لدينا عينة جيدة إلى حد ما من رشقات نارية ، وقد يكون لدينا بعض الإجابات".
المصدر: Eurekalert
