رویداد نزدیک فوران پرتو گاما رفتار غیرمنتظره‌ای از خود نشان می‌دهد

امیر نیک‌رو

۱۴ خرداد ۱۴۰۰ | ۱۷:۰۰ ۱۴ خرداد ۱۴۰۰ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۲ دقیقه

تیمی از دانشمندان با مشاهده‌ی یک رویداد نزدیک فوران پرتو گاما که چشمگیرترین نوع انفجار در کیهان است، نگاه بسیار دقیقی به این پدیده داشته‌اند که با برخی انتظارات سازگار نیست.

ستاره‌شناسان فکر می‌کنند که برخی از فوران‌های پرتو گاما (GRB) هنگامی روی می‌دهند که یک ستاره‌ی عظیم با ۵ تا ۱۰ برابر جرم خورشید منفجر و ناگهان به سیاهچاله تبدیل شود. از سوی دیگر این فوران‌های پرانرژی ممکن است بر اثر برخورد دو باقیمانده‌ی ستاره‌ای بسیار چگال، یعنی ستاره‌های نوترونی روی دهند که اغلب با ایجاد سیاهچاله هم همراه است.

در سال ۲۰۱۹ دانشمندان طی چند شب به آسانی یک فوران پرتوی گاما را مشاهده کردند. این فوران احتمالا فقط در حدود ۱ میلیارد سال نوری از زمین روی داده است که برای چنین حوادثی فاصله‌ی نسبتا نزدیکی محسوب می‌شود.

«اندرو تیلور» (Andrew Taylor) فیزیکدان مرکز شتاب‌دهنده‌ی الکترونی آلمان یا «دسی» (DESY) گفت: «هنگامی که این فوران پرتو گاما روی داد، ما واقعا در ردیف اول نشسته بودیم و توانستیم درخشش پس از انفجار (پس‌تاب) و انرژی‌های بی‌سابقه‌ای از پرتوی گاما را تا چندین روز مشاهده کنیم.»

طرحی گرافیکی از رسیدن فوتون‌های پرانرژی فوران پرتو گاما به زمین و تشخیص آن توسط دسی در نامیبیا
Credit: DESY, Science Communication Lab

این رویداد را که به دلیل کشف در ۲۹ آگوست ۲۰۱۹ (۷ شهریور ۱۳۹۸) با نام GRB 190829A شناخته می‌شود، ابتدا دو رصدخانه‌ی فضایی ناسا شامل «فرمی» (Fermi) و «سوئیفت» (Swift) شناسایی کردند که پرتوهای انفجار را از سمت صورت فلکی «جوی» یا «اریدانوس» (Eridanus) که نواری بزرگ از آسمان نیمکره‌ی جنوبی را دربر می‌گیرد، نشان می‌دادند.

ناسا راز شکل عجیب یک کهکشان فعال را کشف کرد

هنگامی که دانشمندان این پژوهش که ۳ ژوئن (۱۳ خرداد) در نشریه‌ی «ساینس» (Science) منتشر شده، در مورد کشف فوران پرتوی گاما شنیدند، مجموعه‌ای از ۵ تلسکوپ پرتو گاما در نامیبیا را که با نام «سامانه‌ی برجسته‌بینی انرژی بالا» (High Energy Stereoscopic System) یا «هس» (HESS) شناخته می‌شود، برای رصد آن به‌کار گرفتند. تلسکوپ‌ها طی سه شب در تلاش برای درک آنچه روی داده، در مجموع ۱۳ ساعت این فوران را رصد کردند.

طرحی گرافیکی از تشخیص پرتوهای ایکس از فوران پرتو گاما

طرحی گرافیکی از تشخیص پرتوهای ایکس حاصل از فوران پرتو گاما توسط ماهواره‌ی سوئیفت ناسا
Credit: DESY, Science Communication Lab

با این رصدها، دانشمندان توانستند فوتون‌های بسیار پرانرژی‌تری را نسبت به آنچه در فوران‌های پرتو گامای دورتر ممکن است، تجزیه‌وتحلیل کنند. «ادنا روئیز-ولاسکو» (Edna Ruiz-Velasco) اخترفیزیکدان مؤسسه‌ی فیزیک هسته‌ای ماکس پلانک آلمان و از نویسندگان این پژوهش جدید گفت: «این همان نکته‌ی بسیار استثنایی در مورد این فوران پرتو گاما است. این رویداد در حیاط خلوت کیهانی ما روی داده است جایی که بر خلاف آنچه که در فواصل دور روی می‌دهد، فوتون‌های بسیار پرانرژی در مسیر رسیدن به زمین بر اثر برخورد با نور پس‌زمینه، جذب نشدند.»

اما نکته‌ی دیگر آن بود که در طول تجزیه‌وتحلیل تیم پژوهشی دریافت الگوهای پرتوهای ایکس و پرتوهای گاما با انرژی بسیار زیاد با هم مطابقت دارند؛ چیزی که دانشمندان انتظار ندارند زیرا آن‌ها معتقدند که پدیده‌های گوناگون دو نوع تابش متفاوت ایجاد کنند.

با این وجود هنوز تحقیقات کامل نیست زیرا دانشمندان تا کنون فقط چهار مورد از این انفجارهای درخشان را از سطح زمین مشاهده کرده‌اند، بنابراین امیدوارند که ابزارهای جدید و رصدهای دیگر اطلاعات بیشتری در مورد جزئیات فوران‌های پرتوهای گاما فراهم کنند.