أقوى الانفجارات في الكون أغرب مما كنا نظن

فن انفجار أشعة جاما

رسم توضيحي لفنان لانفجار أشعة جاما ، وهو أكثر أنواع الانفجار إشراقًا في الكون. (رصيد الصورة: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا)



ربما تكون أقوى الانفجارات في الكون أكثر غرابة مما كان يعتقده العلماء.



أفادت دراسة جديدة أن هناك مزيجًا غريبًا من النظام والفوضى في الضوء المنبعث من انفجارات أشعة جاما (GRBs) ، والانفجارات القصيرة ولكن الشديدة المرتبطة بتكوين الثقوب السوداء.

يُظهر البحث الجديد أن فوتونات GRB تميل إلى الاستقطاب - أي أن معظمها يتأرجح في نفس الاتجاه. لكن من المدهش أن هذا الاتجاه يتغير بمرور الوقت. [ الصور: الثقوب السوداء في الكون ]



قال ميرلين كول ، الباحث في قسم الفيزياء النووية والجسيمات بجامعة جنيف بسويسرا: 'تظهر النتائج أنه أثناء حدوث الانفجار ، يحدث شيء يتسبب في انبعاث الفوتونات باتجاه استقطاب مختلف'. بالوضع الحالي.

وأضاف كول ، أحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة الجديدة: 'ما يمكن أن يكون عليه هذا الأمر ، لا نعرف حقًا'.

تم إطلاق تجربة قياس استقطاب أشعة جاما ، بولار ، على متن الصين



تم إطلاق تجربة قياس استقطاب أشعة جاما ، بولار ، على متن مختبر الفضاء الصيني تيانجونج -2 في 15 سبتمبر 2016. ويحاكي الضوء الأخضر المتوهج الضوء المتلألئ عندما يضرب فوتون من أشعة جاما أحد أشرطة التلألؤ الخاصة بالأداة البالغ عددها 1600 قضيب. يستند هذا الرسم التوضيحي إلى صورة التقطتها كاميرا تقع خلف بولار بعدة أمتار.(رصيد الصورة: معهد فيزياء الطاقة العالية)

يتم إطلاق أقوى أنواع GRBs عندما تتعرض النجوم الضخمة لفرط نوفا - وهو نوع شديد الكثافة من المستعرات الأعظمية - ثم تنهار لتشكل ثقوبًا سوداء. (يعتقد علماء الفلك أن فئة GRB الأقل نشاطًا قد تشتعل عندما تندمج جثتان نجميتان فائقتا الكثافة يُعرفان بالنجوم النيوترونية ، مكونين ثقبًا أسود.) تنبعث من هذه الثقوب السوداء نفاثات من مواد سريعة الحركة بشكل لا يصدق على طول محاور دورانها.

يعتقد العلماء أن إشعاع GRB ينتج داخل هذه النفاثات النسبية الضيقة ، لكن كيف يحدث ذلك بالضبط غير واضح. يمكن أن تساعد المزيد من المعلومات حول ضوء GRB - وهنا هو مكان الدراسة الجديدة ، التي نُشرت على الإنترنت اليوم (14 يناير) في المجلة علم الفلك الطبيعي ، ادخل.



حلل كول وزملاؤه البيانات التي تم جمعها بواسطة أداة تسمى POLAR ، والتي انطلقت إلى مدار حول الأرض على متن مختبر الفضاء الصيني Tiangong-2 في سبتمبر 2016 وتوقفت عن العمل في أبريل 2017.

كما يوحي اسمها ، تم تصميم الأداة لقياس قطبية ضوء GRB. كان بولار مربعًا بقياس 19.7 بوصة (50 سم) على جانب معبأ بـ 1600 'قضيب متلألئ'. تنتج فوتونات GRB التي تضرب هذه القضبان في بعض الأحيان فوتونات إضافية ، مما يؤدي إلى تصادمات ثانوية.

قال المؤلف المشارك نيكولاس برودويت Nicolas Produit ، الباحث في قسم علم الفلك بجامعة جنيف ، في البيان نفسه: 'إذا كانت الفوتونات مستقطبة ، فإننا نلاحظ تبعية اتجاهية بين مواضع تأثير الفوتونات'. 'على العكس من ذلك ، إذا لم يكن هناك استقطاب ، فإن الفوتون الثاني الناتج عن الاصطدام الأول سيترك في اتجاه عشوائي تمامًا'.

اكتشف القطبية 55 قنبلة من القنابل الغازية خلال فترة عملها التشغيلي. بالنسبة للدراسة الجديدة ، حلل الباحثون خمسة من أقوى الدفقات. لقد تعمقوا بشكل خاص في GRB واحدة مدتها 9 ثوانٍ ، وقسموها إلى شرائح بطول ثانيتين تقريبًا. كان هذا العمل هو الذي كشف النقلة القطبية المفاجئة.

وقال برودويت: 'نريد الآن بناء بولار 2 ، وهو أكبر حجم وأكثر دقة'. وبهذا ، يمكننا التعمق في هذه العمليات الفوضوية ، لنكتشف أخيرًا مصدر أشعة جاما وكشف ألغاز هذه العمليات الفيزيائية النشطة للغاية.

كتاب مايك وول عن البحث عن حياة فضائية ، في الخارج (جراند سنترال للنشر ، 2018 ؛ يتضح من كارل تيت ) خارج الآن. تابعوه على تويتر تضمين التغريدة . تابعنا تضمين التغريدة أو موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك . نُشر في الأصل في موقع demokratija.eu .