علماء الفلك غير متأكدين من سبب "الانفجار الغريب" الذي رصدته عين الأشعة السينية لمسبار أينشتاين

علماء الفلك غير متأكدين من سبب "الانفجار الغريب" الذي رصدته عين الأشعة السينية لمسبار أينشتاين

علماء الفلك غير متأكدين من سبب "الانفجار الغريب" الذي رصدته عين الأشعة السينية لمسبار أينشتاين

يحاول علماء الفلك فهم الانفجار الكوني الغامض الذي رصده مسبار أينشتاين في أبريل/نيسان من العام الماضي.

في البداية، عُزِي الانفجار عالي الطاقة إلى انفجار أشعة جاما المنبعث إما من اصطدام نجمين نيوترونيين أو من موت نجم ضخم. ولكن سرعان ما ظهرت إمكانية أن يكون الانفجار غير المعتاد، المسمى EP240408A، قد يكون نتيجة لثقب أسود فائق الكتلة تمزق وابتلاع نجم في ما يُعرف بحدث الاضطراب المدّي (TDE).

لقد رأى مسبار أينشتاين في الواقع بعينه الأشعة السينية شيئًا جديدًا تمامًا!

وقد دفعت طبيعة هذا اللغز المستمرة فريقًا دوليًا من علماء الفلك إلى متابعة EP240408A من خلال ملاحظات من مجموعة كبيرة من التلسكوبات الأرضية والفضائية.

وشمل ذلك جهاز مصفوفة التلسكوب الطيفي النووي (NuSTAR) التابع لوكالة ناسا، وجهاز مستكشف التركيب الداخلي للنجم النيوتروني (NICER).

قد يعجبك

وقال بريندان أوكونور، أحد أعضاء الفريق والباحث بجامعة كارنيجي ميلون، في بيان: "تستوفي EP240408A بعض الشروط فيما يتعلق بأنواع مختلفة من الظواهر، لكنها لا تستوفي جميع الشروط فيما يتعلق بأي شيء. وعلى وجه الخصوص، يصعب تفسير المدة القصيرة والسطوع العالي في سيناريوهات أخرى". وأضاف: "البديل هو أننا نشهد شيئًا جديدًا تمامًا!"

وقد أدى هذا إلى إمكانية أن يكون EP240408A نتيجة لحدث كوني جديد ونادر يسمى "TDE النفاث".

قصة أحداث اضطراب المد والجزر

تحدث ظاهرة TDE عندما تتجول النجوم غير المحظوظة بالقرب من الثقوب السوداء الهائلة في قلب المجرات.

تتمتع الثقوب السوداء الهائلة الكتلة بكتلة تعادل ملايين أو حتى مليارات الشموس، وتمارس تأثيرًا جاذبيًا هائلاً ومرعبًا. ويؤدي هذا إلى توليد قوى مد وجزر قوية في النجوم التي تقترب منها كثيرًا، فتسحقها أفقيًا وتمتد رأسيًا.

يؤدي هذا إلى تمزيق تلك النجوم وتحويلها إلى خيوط من البلازما تشبه المعكرونة في عملية تسمى "التكوير". لا يمكن لهذه المعكرونة النجمية أن تسقط مباشرة على الثقب الأسود لأنها تتمتع بزخم زاوي. بدلاً من ذلك، تلتف هذه المادة حول الثقب الأسود الهائل مثل لف المعكرونة حول شوكة، لتشكل سحابة مسطحة تسمى قرص التراكم. من قرص التراكم، يتم تغذية هذه المادة النجمية تدريجيًا إلى الثقب الأسود الهائل المركزي.

يُظهر الرسم التوضيحي ثقبًا أسودًا هائلًا يمزق نجمًا في انفجار ثلاثي الأبعاد مع اختلاف بسيط. هذا الثقب ينفث دفقة من أشعة جاما (حقوق الصورة: روبرت ليا (تم إنشاؤها باستخدام كانفا))

يُعتقد أن TDEs النفاثة تشكل حوالي 1% فقط من إجمالي TDEs. ولم يتم تحديد الأسباب التي تؤدي إلى حدوثها بعد.

وفي بحث منفصل، نُشر أيضًا في مجلة The Astrophysical Journal Letters، في أكتوبر 2023، اقترح الباحثون أن TDEs النفاثة تحدث عندما يكون هناك محاذاة غير متوازنة بشكل كبير بين محور دوران الثقب الأسود الهائل والمستوى المداري للنجم الذي يلتهمه.

وبما أن الخصائص المغناطيسية للثقب الأسود تعمل على محاذاة المادة النجمية على مدار أسابيع إلى سنوات، فإن النفاثات تنفجر من هذه الأحداث المدمرة للنجوم، مما يميزها عن 99% من الأحداث المماثلة الأخرى التي تدمر النجوم.

يظهر في الصورة انفجار أشعة جاما من نجم ضخم يحتضر. (حقوق الصورة: روبرت ليا (من إعداد كانفا))

ربما تكون انفجارات أشعة جاما، التي تم اكتشافها لأول مرة في عام 1967، أكثر دراية لعلماء الفلك من الانفجارات الثلاثية الأبعاد النفاثة، ولكن هذا لا يجعلها أقل إثارة للاهتمام.

إن انفجارات أشعة جاما هي الانفجارات الأكثر طاقة في الكون، حيث تطلق ما يصل إلى كوينتيليون (10 متبوعًا بـ 18 صفرًا) من الطاقة التي تشعها الشمس. ويُشتبه في أن هذا يعلن عن ولادة ثقب أسود ذو كتلة نجمية إما عندما يموت نجم ضخم أو عندما يصطدم نجمان نيوترونيان ويندمجان.

قصص ذات صلة:

ربما يكمن مفتاح تحديد سبب وقوع الحادث EP240408A في أحد مشاريع وكالة ناسا المذكورة أعلاه.

وأوضح ديراج باشام، الباحث وعضو الفريق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "إن قدرة NICER على التوجيه إلى أي جزء من السماء ومراقبته لأسابيع كانت مفيدة في فهمنا لهذه الانفجارات الكونية غير العادية".

وبينما يواصل علماء الفلك محاولاتهم لحل هذا اللغز، فإن مسبار أينشتاين يعد بحل المزيد من الألغاز. ولكن هناك باحث واحد على الأقل في هذا الفريق يشعر بسعادة غامرة إزاء هذا الاحتمال.

وقال باشام "أنا متحمس لمطاردة الانفجار الغريب القادم من مسبار أينشتاين".

نُشر بحث الفريق في 27 يناير في مجلة Astrophysical Journal Letters.


تابعونا على أخبار جوجل


شارك الخبر