حقوق الصورة: ناسا
حتى وقت قريب ، اعتقد الفلكيون أن ما يقرب من ثلثي انفجارات أشعة جاما - أقوى الانفجارات المعروفة في الكون - لا يبدو أنها تترك شفقًا. كل ما تبقى هو الشفق الذي يمكن لعلماء الفلك أن يدرسوه لمحاولة فهم سبب الانفجار. حددت المركبة الفضائية HETE التابعة لوكالة ناسا بسرعة مواقع 15 انفجارًا لأشعة جاما وتمرير هذه المعلومات إلى الفلكيين لمتابعة التلسكوبات البصرية. في هذه الحالة ، واحد فقط لم يكن لديه شفق لاحق. لذلك ، يبدو أن الشفق التالي شائع ، ما عليك سوى النظر بسرعة.
لقد حل الفلكيون لغز لماذا يبدو أن ما يقرب من ثلثي جميع انفجارات أشعة غاما ، أقوى الانفجارات في الكون ، لا تترك أي أثر أو توهج: في بعض الحالات ، لم يكن مظهرهم سريعًا بما يكفي.
يكشف تحليل جديد من مستكشف ناسا السريع عالي الطاقة العابر (HETE) ، الذي يحدد موقع الانفجارات ويوجه الأقمار الصناعية والتلسكوبات الأخرى إلى الانفجار في غضون دقائق (وأحيانًا ثوانٍ) ، أن معظم انفجارات أشعة جاما لديها بعض الشفق بعد كل شيء.
أعلن العلماء هذه النتائج اليوم في مؤتمر صحفي في مؤتمر غاما راي انفجر 2003 في سانتا في ، نيو مكسيكو ، تتويجا لبيانات HETE لمدة عام.
قال جورج ريكر ، الباحث الرئيسي في HETE من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كامبريدج ، ماساتشوستس.
"الآن نرى أخيرا هذه الابتسامة. شيئًا فشيئًا ، ينفجر ، ينكشف سر أشعة غاما. تشير نتيجة HETE الجديدة إلى أن لدينا الآن طريقة لدراسة معظم رشقات أشعة غاما ، وليس فقط الثلث الهزيل. "
تدوم انفجارات أشعة جاما ، التي من المحتمل أن تعلن ولادة ثقب أسود ، لبضع ثوان فقط إلى دقيقة واحدة ثم تتلاشى إلى الأبد. يقول العلماء أن العديد من الانفجارات تنبثق من انفجار النجوم الضخمة ، أكثر من 30 ضعف كتلة الشمس. وهي عشوائية ويمكن أن تحدث في أي جزء من السماء بمعدل واحد تقريبًا في اليوم. يوفر الشفق ، الذي يبقى في الأشعة السينية المنخفضة الطاقة والضوء البصري لساعات أو أيام ، الوسيلة الأساسية لدراسة الانفجار.
دفعت قلة التوهج في ثلثي الضربات القوية العلماء إلى التكهن بأن انفجر أشعة غاما قد يكون بعيدًا جدًا (لذا يتم تحويل الضوء البصري إلى الأحمر إلى أطوال موجية لا يمكن اكتشافها باستخدام التلسكوبات البصرية) أو الاندفاع حدث في مناطق تشكيل النجوم المتربة (حيث يخفي الغبار الشفق).
وقال ريكر إن الأمر الأكثر منطقية هو أن معظم الانفجارات المظلمة تشكل بالفعل شفقًا تالًا ، لكن الشفق التالي قد يتلاشى بسرعة كبيرة في البداية. يتم إنتاج شفق لاحق عندما يتدفق الحطام من الانفجار الأولي إلى الغاز الموجود في المناطق بين النجوم ، مما يخلق موجات صدمة ويسخن الغاز حتى يشرق. إذا تلاشى الشفق في البداية بسرعة كبيرة لأن موجات الصدمة ضعيفة جدًا ، أو أن الغاز ضعيف جدًا ، فقد تنخفض الإشارة الضوئية بسرعة دون المستوى الذي يمكن لعلماء الفلك التقاطه وتتبعه. في وقت لاحق ، قد يبطئ الشفق من معدل انخفاضه - ولكن فات الأوان لاستعادة علماء الفلك البصريين الإشارة.
تحدد HETE ، وهي بعثة دولية تم تجميعها في MIT وتشغيلها لصالح وكالة ناسا ، موقعًا سريعًا ودقيقًا لحوالي دفعتين في الشهر. خلال العام الماضي ، حددت كاميرا HETE الصغيرة ولكن القوية للأشعة السينية (SXC) ، وهي واحدة من ثلاث أدوات رئيسية ، المواضع بدقة لـ 15 انفجارًا لأشعة جاما. والمثير للدهشة أن واحدة فقط من رشقات SXC الخمس عشرة أثبتت أنها مظلمة ، في حين كان من المتوقع حدوث عشرة منها بناءً على نتائج من قمر صناعي سابق.
خلص فريق بقيادة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) إلى أن سبب العثور على الشفقان أخيرًا ذو شقين: يتم البحث عن مواقع انفجار SXC الدقيقة والفورية بسرعة وبشكل أكثر دقة من قبل علماء الفلك البصريين. كما أن رشقات SXC أكثر إشراقًا إلى حد ما في الأشعة السينية من رشقات أشعة غاما الأكثر تشغيلًا التي تمت دراستها من قبل معظم الأقمار الصناعية السابقة ، وبالتالي فإن الضوء البصري المرتبط بها أكثر سطوعًا أيضًا.
وبالتالي ، يبدو أن HETE قد استأثرت جميعًا باستثناء حوالي 15 بالمائة من رشقات أشعة غاما ، مما قلل إلى حد كبير من حدة مشكلة "الشفق المفقود". من المفترض أن تؤدي الدراسات التي خططت لها فرق من علماء الفلك البصريين خلال العام المقبل إلى تقليل التباين المتبقي ، وربما القضاء عليه.
يتم تحدي صيادي أشعة غاما. نظرًا لطبيعة أشعة جاما والأشعة السينية ، والتي لا يمكن تركيزها مثل الضوء البصري ، فإن HETE يحدد موقع الاندفاعات في غضون بضعة دقائق قوسية عن طريق قياس الظلال التي تسببها الأشعة السينية التي تمر عبر قناع معاير بدقة داخل SXC. (حجم القوس تقريبًا بحجم عين إبرة مثبتة على طول الذراع). معظم انفجارات أشعة جاما بعيدة جدًا ، لذلك تملأ النجوم والمجرات التي لا تعد ولا تحصى تلك الدائرة الصغيرة. بدون التوطين الفوري للشفق الساطع والباهت ، يجد العلماء صعوبة كبيرة في تحديد موقع نظير أشعة غاما بعد أيام أو أسابيع. يجب أن تستمر HETE في توطين انفجارات أشعة غاما لتسوية التناقض في الرشقات المظلمة المتبقية.
تعد المركبة الفضائية HETE ، في مهمة ممتدة حتى عام 2004 ، جزءًا من برنامج مستكشف ناسا. HETE هو تعاون بين MIT. وكالة ناسا. مختبر لوس ألاموس الوطني ، نيو مكسيكو ؛ المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية (CNES) ، ومركز الدراسة المكانية الفضائية لراونمنتس (CESR) ، و Ecole Nationale Superieure del’Aeronautique et de l’Espace (Sup’Aero) ؛ ومعهد اليابان للبحوث الفيزيائية والكيميائية (RIKEN). يضم الفريق العلمي أعضاء من جامعة كاليفورنيا (بيركلي وسانتا كروز) وجامعة شيكاغو ، وكذلك من البرازيل والهند وإيطاليا.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
