لقد أشار انفجار قوي للغاية موجه نحو الأرض إلى الإبادة الكاملة للنجم.

بين الحين والآخر، تضيء السماء ليلاً بانفجار مذهل يتلألأ بأكثر ضوء نشط يمكن أن ينتجه كوننا شديد السطوع والقوة لدرجة أننا لا نستطيع رؤيته. المعروفة باسم انفجارات أشعة جاما. أو أشعة غاما بيرنست، يمكن أن تطلق في بضع ثوان ما تنبعث منه شمسنا طوال حياتها.

لقد وجد العلماء الآن إشارة لم يسبق لها مثيل، مدفونة في طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من ألمع انفجار أشعة غاما تم تسجيله على الإطلاق.

هذه الإشارة عبارة عن ضوء انبعاثي: منطقة مشرقة في طيف أشعة جاما ينتجها شيء ينبعث منه ضوء في نطاق الطول الموجي المحدد. وهذا الشيء، كما حدده العلماء، هو التدمير الكامل والمطلق: الإبادة المتبادلة لأزواج الإلكترون والبوزيترون والمادة ونظيرتها من المادة المضادة.

تم اكتشاف الانفجار، الملقب بـ "القارب" (وهو اختصار لعبارة ألمع في كل العصور)، في أكتوبر 2022. وكان نتيجة انفجار نجم ضخم انهار قلبه إلى ثقب أسود، مطلقًا الكثير من الفوتونات النشطة لدرجة أنه كان من الصعب إجراء قياسات دقيقة. تم نشر الأبحاث ذات الصلة في مجلة Science .

ولكن تم إجراء القياسات، وسرعان ما أدرك العلماء أنهم كانوا يرصدون شيئا خاصا.

القارب كما سجلته وكالة ناسا

تقول عالمة الفيزياء الفلكية ماريا إدفيج رافاسيو من جامعة رادبود في هولندا: "بعد دقائق قليلة من انفجار BOAT، سجل جهاز رصد انفجارات أشعة غاما التابع لفيرمي ارتفاعًا غير عادي في الطاقة لفت انتباهنا".

"عندما رأيت هذه اللافتة لأول مرة، شعرت بالقشعريرة. وقد أظهر تحليلنا منذ ذلك الحين أن هذا هو أول خط انبعاث عالي الموثوقية يتم رؤيته خلال 50 عامًا من دراسة انفجارات أشعة جاما."

خطوط الانبعاث على الطيف مثال (البريليوم) ناسا

تشير خطوط الانبعاث، التي تظهر على شكل أشرطة ساطعة على طيف الضوء المنبعث من مصدر ما، إلى وجود شيء ما يتسبب في تألق ضوء ذو أطوال موجية معينة بشكل أكثر سطوعًا - وهو مصدر للانبعاث الإضافي. وبالمثل، يمكن أن تظهر الأشرطة الداكنة، المعروفة باسم خطوط الامتصاص، حيث يتم امتصاص الأطوال الموجية للضوء.

يمكن لخصائص الانبعاث والامتصاص أن تخبرنا كثيرًا عن الكيمياء التأسيسية لمختلف العمليات الفيزيائية الفلكية، بدءًا من معدنية النجوم وحتى الجزيئات التي تشكل الغلاف الجوي للكواكب البعيدة.

هناك العديد من السيناريوهات التي يمكن أن تنتج انفجارًا لأشعة جاما، وهو انفجار للضوء الأكثر نشاطًا في الطيف الكهرومغناطيسي، ولكن ما أنتجه القارب – المسمى رسميًا GRB 221009A – كان بمثابة ولادة ثقب أسود. تم قذف المادة الخارجية للنجم بعنف إلى الفضاء، بينما انهار قلب النجم تحت تأثير الجاذبية، مشكلًا النوع الأكثر كثافة من الأجسام في الكون.

وقد رافق هذا الانفجار انفجار نفاثات أو جزيئات في اتجاهات معينة. هذا ما نراه في انفجار أشعة جاما، حيث تكون الطائرة مائلة نحو خط رؤيتنا.

عندما انفجرت GRB 221009A لأول مرة، كان السطوع شديدًا لدرجة أنه حجب أي تفاصيل. وفي 80 ثانية، انتقل الانفجار من ذروة الطاقة البالغة 12 مليون إلكترون فولت إلى حوالي 6 ملايين إلكترون فولت. وبعد خمس دقائق فقط، خفت السطوع بدرجة كافية ليتمكن تلسكوب فيرمي من تمييز خط الانبعاث الذي استمر لمدة 40 ثانية على الأقل.

ويعتقد الباحثون أن ظاهرة تسمى الإبادة هي المسؤولة عن زيادة التوهج. عندما يصطدم الإلكترون ونظيره من المادة المضادة، البوزيترون، ينتج عنهما فوتون ذو طاقة تبلغ 0.511 مليون إلكترون فولت. لذا فإن الطاقة المنطلقة كانت كبيرة لدرجة أنها خلقت مادة مضادة والتي بدورها أبادت نفسها عن طريق توليد أشعة جاما.

تعكس خاصية الانبعاث التي لوحظت في BOAT طاقة أعلى بكثير، لكن الباحثين لديهم تفسير لذلك. حدثت الإبادة في طائرة نفاثة تتحرك نحونا بسرعة حوالي 99.9% من سرعة الضوء. وهذا جعل الطاقة تبدو أعلى بكثير مما كانت عليه، وهو وهم يعتمد على زاوية رؤيتنا التي يمكن رؤيتها في الطائرات الفيزيائية الفلكية الأخرى.

يوضح عالم الفيزياء الفلكية جور أوغانيسيان من معهد غران ساسو للعلوم في إيطاليا : "نظرًا لأننا ننظر داخل التدفق، حيث تتحرك المادة بسرعة قريبة من سرعة الضوء، يصبح هذا الانبعاث منزاحًا للغاية نحو اللون الأزرق ويندفع نحو طاقات أعلى بكثير".

على الرغم من أنه يبدو أن GRB 221009A كان مثالًا متطرفًا لانفجار أشعة جاما، إلا أن الملاحظات والتحليلات اللاحقة كشفت لاحقًا أن القارب كان في الواقع طبيعيًا تمامًا: كان سطوعه فقط نتيجة لاتجاهه، لأن أشعة جاما كانت متجهة تمامًا في الاتجاه الصحيح. اتجاه النظام الشمسي.

هناك خبر جيد مزدوج: لم "ينضج" انفجار جاما، علاوة على ذلك، فقد رأينا شعاعًا موجهًا مباشرة نحو الأرض، من نقطة رؤية مميزة.

المقال إنفجار قوي للغاية موجه نحو الأرض يشير إلى الإبادة الكاملة لنجم. يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .