في نوفمبر 2025 العلماء الصينيون لقد تمكنوا أخيرًا من حل اللغز الذي عذب علماء الفيزياء لمدة 70 عامًا تقريبًا. لقد أثبتوا أن انقطاعًا حادًا في الأشعة الكونية ذات الطاقات العالية جدًا (ما يسمى بـ “الركبة”) يتم إنشاؤه بواسطة نفاثات قوية من النجوم الزائفة. في هذه الأنظمة الثنائية، يسحب الثقب الأسود الغاز من نجم عادي ويقذفه في شعاعين ضيقين بسرعة الضوء تقريبًا. هذه الأشعة هي التي تسرع البروتونات إلى طاقات قصوى. ونشرت نتائج الدراسة في المجلة مراجعة العلوم الوطنية.

ما هي “الركبة” ولماذا ظلت لغزا لفترة طويلة؟
تأتي الأشعة الكونية إلينا من جميع الاتجاهات. كلما زادت طاقة الجسيم، قل عددها، ويبدو الرسم البياني كخط مائل مسطح. ولكن في لحظة معينة، ينحني الخط بشكل حاد إلى الأسفل – هذه هي “الركبة”. وقد فسرت بقايا انفجارات المستعرات الأعظم الأشعة بشكل مثالي قبل هذا الانحناء، ولكن فوق ذلك لم تعد قوتها كافية. كانت هناك حاجة إلى مسرع مختلف وأقوى بكثير.

Microquasars هم المشتبه بهم الرئيسيون

التقط مرصد LHAASO، الواقع في أعالي جبال مقاطعة سيتشوان، أشعة غاما فائقة القوة من خمسة كوازارات دقيقة معروفة في مجرتنا. يتم إنتاج أشعة جاما هذه عندما تصطدم البروتونات المتسارعة بالغاز الطبيعي. واستنادا إلى سطوعها، أدرك العلماء أن البروتونات نفسها الموجودة في هذه النفاثات لديها طاقة تتجاوز “الركبة” بسهولة.

الميكرويزار هو نظام ثنائي يقوم فيه ثقب أسود (أو نجم نيوتروني) بسحب المادة من نجم مرافق عادي. تسقط المادة في الثقب الأسود على طول قرص التراكم، وتسخن، وتطلق المجالات المغناطيسية بعضًا من الغاز على شكل نفاثتين نسبيتين بسرعة الضوء تقريبًا. هذه النفاثات هي التي تسرع البروتونات إلى طاقات أعلى من “الركبة”. كيف تمكنت من رؤية البروتونات؟

يوجد عدد قليل جدًا من الجزيئات في مثل هذه الطاقات، ويتداخل الغلاف الجوي للأرض بشكل كبير. في السابق، كان من المستحيل تقريبًا التمييز بين البروتون والنواة الأثقل. يستخدم LHAASO عدة أنواع من أجهزة الكشف: الآلاف من أجهزة الوميض على الأرض، وكاشفات الميونات تحت الأرض، وتلسكوبات شيرينكوف. لقد أنتجوا معًا عينة من البروتونات شديدة النقاء بحيث يمكن مقارنتها بتجارب الأقمار الصناعية. وظهر “ذيل” واضح جديد عالي الطاقة على الرسم البياني، وهو دليل مباشر على وجود فئة مختلفة من المسرعات.

كم عدد هذه الأجسام الموجودة في المجرة؟

وفقا للعلماء، هناك حوالي اثنتي عشرة ميكروكوازارات تعمل في درب التبانة، قادرة على تسريع الجسيمات فوق الركبة. المهمة الرئيسية الآن هي العثور عليها جميعًا ودراسة كيفية عملها مع العناصر الكيميائية المختلفة.

وقال الأكاديمي تساو تشن، كبير العلماء في LHAASO: “لأول مرة في العالم، وجدنا مصادر يمكنها أن تفسر بشكل حقيقي الأشعة الكونية في منطقة الركبة”.

وأضاف أن النفاثات الطبيعية للكوازارات الدقيقة تشبه إلى حد كبير مسرعاتنا مثل مصادم الهادرونات الكبير (LHC). إذا فهمنا كيفية عمل “LHC الفضائي”، فسيكون من الممكن بناء آلات أكثر قوة على الأرض.

LHAASO هو مشروع صيني بالكامل، منذ عام 2023، كان رائدًا في قدرته على التقاط الجسيمات الأكثر نشاطًا في الكون ويستمر في إنتاج اكتشافات ذات مستوى عالمي.

ولأول مرة، تم إعادة إنشاء “الكرات النارية” الكونية في السنكروترون الفائق في CERN

الصين تسجل رقما قياسيا عالميا بإنشاء مجال مغناطيسي أقوى بـ 700 ألف مرة من مجال الأرض

اشترك واقرأ “العلم” في برقية