علماء الفلك يسجلون أول “انفجار قذر” محتمل

النجوم الضخمة تنهي حياتهم بطرق مختلفة. عندما ينفد الوقود النووي الحراري من مثل هذا النجم، يمكن أن ينهار قلبه، مما يؤدي إلى انفجار سوبر نوفا. في بعض الأحيان، نتيجة للانهيار، يتم تشكيل ثقب أسود: في هذه الحالة، تظهر طائرات نسبية ضيقة على طول محور دوران النجم المحتضر – طائرات من المادة والإشعاع تتحرك بسرعة الضوء تقريبًا. نحن نتحدث عن انفجار أشعة جاما، وهو أحد أقوى العمليات في الكون. في بضع ثوان، يمكن لانفجار أشعة جاما أن يطلق طاقة أكبر من تلك التي تطلقها الشمس طوال حياتها. وعلى الرغم من عقود من المراقبة، لا يزال العلماء لا يفهمون بشكل كامل كيف تتشكل هذه النفاثات ولماذا تختلف عن بعضها البعض (في المدة، والأصل، والطيف). ليس من الواضح بالضبط كيف تعمل آلية القذف وكيف تؤثر خصائص النجم على النفاثات. وفي التسعينيات، طرح الفيزيائيون فرضية لشرح كيفية ظهور إحدى هذه التدفقات. في النموذج القياسي، يتم تمثيل التدفق بواسطة تدفق نسبي ينبعث في نطاق أشعة جاما. ولكن إذا دخلت المادة النجمية – البروتونات والنيوترونات – في هذا الدفق، فيجب أن تبطئ التدفق. ومع مثل هذا “التلوث”، تتحرك الطائرة بشكل أبطأ، ويتحول طيفها نحو إشعاع الأشعة السينية الأكثر ليونة. وقد سميت العملية بـ “الانفجار القذر”. ومع ذلك، حتى الآن لم يكن لدى العلماء بيانات كافية لاختبار هذه الفرضية.

وقام فريق دولي من علماء الفلك بقيادة شيانغ يو وانغ من جامعة نانجينغ بتحليل بيانات من تلسكوب أينشتاين الفضائي واكتشفوا انفجارا غريبا من إشعاع الأشعة السينية، والذي ربطوه بـ “الانفجار القذر”. تم تسمية الحدث EP241113a. من المفترض أن الإشارة مرتبطة بمجرة بعيدة ذات تكوين نجمي نشط، يُقدر الانزياح الأحمر لها بحوالي z ≈ 1.53. وإذا تم تأكيد هذا التقدير، فهذا يعني أن الضوء المنبعث منه سافر إلى الأرض لمدة تسعة مليارات سنة تقريبًا. وأشار وانغ إلى أن طاقة الحدث مماثلة لطاقة انفجار أشعة غاما، لكن طيف الانبعاث كان في نطاق الأشعة السينية، الأمر الذي جذب انتباه الباحثين على الفور. وبعد الانفجار الأولي، ضعف الإشعاع وتحول إلى “توهج” استمر عدة ساعات. ثم تلاشت تدريجياً. يشبه هذا الحدث انفجار أشعة جاما العادي، لكن الاختلاف الرئيسي هو نوع الإشعاع – فبدلاً من أشعة جاما، تم رصد الأشعة السينية.

وفقا للعلماء، على الرغم من أن علماء الفلك يعرفون الآلاف من انفجارات أشعة غاما، فمن المرجح أن مصدر هذا الانفجار مرتب بشكل مختلف. ومن المحتمل أن يكون مرتبطًا بانهيار نجم ضخم، أو أنه نجم نيوتروني. على أية حال، تتفاعل الطائرة مع هذا الجسم بطريقة خاصة وغير واضحة حتى الآن. إذا كان المصدر ثقبًا أسود، فسيكون لدى الباحثين فرصة لبناء صورة أكثر اكتمالًا لتكوين الثقوب السوداء في جميع أنحاء الكون. ومع ذلك، فمن السابق لأوانه القول بنسبة يقين 100٪ أن هذا هو بالفعل “انفجار قذر”. وأكد وانغ وزملاؤه أولاً أننا بحاجة إلى التأكد من أن تفشي المرض حدث في هذه المجرة البعيدة. إذا تم تأكيد البيانات، فسيوفر ذلك دليلاً على عمليات غير معروفة سابقًا تحدث في أبعد أركان الكون، وسيسمح لنا بفهم آلية موت النجوم الضخمة بشكل أفضل. يتم عرض نتائج الباحثين على موقع arXiv المسبق للطباعة.