البيانات التي تم جمعها باستخدام NSF متعددة NOIRLab تكشف المنشآت عن انفجار أشعة جاما استمر لأكثر من سبع ساعات ونشأ في مجرة ​​ضخمة غنية بالغبار.

تعد انفجارات أشعة جاما (GRBs) من بين الانفجارات الأكثر تطرفًا المعروفة في الكون، ولا يفوقها سوى انفجارات أشعة جاما. الانفجار العظيم نفسها. تظهر معظم هذه الأحداث لفترة وجيزة، وتطلق وميضًا مفاجئًا من الإشعاع عالي الطاقة يختفي خلال ثوانٍ، أو على الأكثر، بضع دقائق. ومع ذلك، في 2 يوليو 2025، اكتشف علماء الفلك مصدرًا غير عادي للغاية أنتج انفجارات متكررة واستمر في إصدار أشعة جاما لأكثر من سبع ساعات. أصبح هذا الحدث الاستثنائي، المسمى GRB 250702B، أطول انفجار لأشعة جاما تم رصده على الإطلاق.

جاء الاكتشاف الأول لـ GRB 250702B من ناساتلسكوب فيرمي لأشعة جاما الفضائي (فيرمي). بعد تسجيل إشارة أشعة جاما الأولية وتضييق موقعها باستخدام عمليات رصد الأشعة السينية من الأدوات الفضائية، بدأ الباحثون في جميع أنحاء العالم بسرعة في دراسات المتابعة باستخدام العديد من أنواع التلسكوبات المختلفة.

حدث تقدم مبكر كبير عندما تم جمع بيانات الأشعة تحت الحمراء باستخدام الذي – التي‘s تلسكوب كبير جداً (VLT) أن GRB 250702B نشأ بعيدًا عن نطاق العالم درب التبانة. وحتى تلك الملاحظات، لم يكن علماء الفلك متأكدين مما إذا كان المصدر يقع داخل مجرتنا أم خارجها.

تتبع تلاشي الشفق

بناءً على هذه الاكتشافات، ركز فريق بحث بقيادة جوناثان كارني، وهو طالب دراسات عليا في جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل، على مراقبة الشفق الناتج عن الانفجار. هذا الشفق هو الضوء الخافت تدريجيًا الذي يتبع الوميض الأولي شديد السطوع لأشعة جاما. ومن خلال تحليل كيفية تغير هذا الانبعاث بمرور الوقت، يمكن للعلماء الحصول على معلومات قيمة عن العملية الفيزيائية التي أنتجت انفجار أشعة جاما.

لفهم طبيعة هذا الحدث القياسي بشكل أفضل، استخدم الفريق ثلاثة من أقوى التلسكوبات الأرضية في العالم: تلسكوب NSF Víctor M. Blanco بطول 4 أمتار وتلسكوبي مرصد الجوزاء الدولي التوأم بطول 8.1 متر. لاحظ هذا الثلاثي أن GRB 250702B يبدأ بعد 15 ساعة تقريبًا من الاكتشاف الأول وحتى حوالي 18 يومًا بعد ذلك. يقدم الفريق النتائج التي توصلوا إليها في ورقة نشرت مؤخرا في ال رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

يقع تلسكوب بلانكو في تشيلي في مرصد NSF Cerro Tololo للبلدان الأمريكية (CTIO)، وهو برنامج تابع لـ NSF NOIRLab. يتكون مرصد جيميني الدولي من تلسكوب جيميني نورث في هاواي وتلسكوب جيميني ساوث في تشيلي. يتم تمويله جزئيًا من قبل NSF ويتم تشغيله بواسطة NSF NOIRLab.

يبدأ هذا الفيديو بالمجال النجمي حول المجرة المضيفة لـ GRB 250702B – وهو أطول انفجار لأشعة جاما لاحظه علماء الفلك على الإطلاق. المصدر: مرصد الجوزاء الدولي/CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA/N. بارتمان (NSF NOIRLab) معالجة الصور: إم. زماني ود. دي مارتن (NSF NOIRLab) الموسيقى: ستيلاردرون – مليارات ومليارات

يقول كارني: “إن القدرة على توجيه تلسكوبي بلانكو وجيميني بسرعة وفي غضون مهلة قصيرة أمر بالغ الأهمية لالتقاط الأحداث العابرة، مثل انفجارات أشعة جاما”. “بدون هذه القدرة، سنكون محدودين في فهمنا للأحداث البعيدة في سماء الليل الديناميكية.”

استخدم الفريق مجموعة من الأدوات لإجراء تحقيقاتهم: جهاز التصوير بالأشعة تحت الحمراء واسع المجال NEWFIRM وكاميرا الطاقة المظلمة المصنعة من قبل وزارة الطاقة (DECam) بدقة 570 ميجابكسل، وكلاهما مثبت على تلسكوب بلانكو، ومصور جيميني الطيفي متعدد الكائنات (GMOS) المثبت على جيميني نورث وجيميني جنوب.

النظر من خلال الغبار الكوني

كشف تحليل الملاحظات أن GRB 250702B لا يمكن رؤيتها في الضوء المرئي، ويرجع ذلك جزئيًا إلى الغبار بين النجوم في مجرتنا درب التبانة، ولكن بشكل أكبر بسبب الغبار الموجود في المجرة المضيفة لـ GRB. في الواقع، تطلب مسبار جيميني نورث، الذي قدم الكشف الوحيد عن الطول الموجي القريب إلى المرئي للمجرة المضيفة، ما يقرب من ساعتين من عمليات الرصد لالتقاط الإشارة الخافتة من تحت مساحات الغبار.

ثم قام كارني وفريقه بدمج هذه البيانات مع عمليات الرصد الجديدة التي تم التقاطها باستخدام تلسكوب Keck I في مرصد WM Keck، بالإضافة إلى البيانات المتاحة للجمهور من VLT، التابع لناسا. تلسكوب هابل الفضائي (HST)، ومراصد الأشعة السينية والراديو. ثم قاموا بمقارنة مجموعة البيانات القوية هذه بالنماذج النظرية، وهي أطر تشرح سلوك الظواهر الفلكية. يمكن استخدام النماذج لعمل تنبؤات يمكن بعد ذلك اختبارها مقابل بيانات المراقبة لتحسين فهم العلماء.

طائرة نسبية في بيئة كثيفة

أثبت تحليل الفريق أن إشارة أشعة جاما الأولية جاءت على الأرجح من نفث ضيق عالي السرعة من المواد اصطدم بالمواد المحيطة، والمعروف باسم النفاث النسبي. ساعد التحليل أيضًا في توصيف البيئة المحيطة بـ GRB والمجرة المضيفة بشكل عام. ووجدوا أن هناك كمية كبيرة من الغبار تحيط بموقع الانفجار، وأن المجرة المضيفة ضخمة للغاية مقارنة بمعظم مضيفي GRB. تدعم البيانات صورة يتواجد فيها مصدر انفجارات GRB في بيئة كثيفة ومغبرة، وربما شريط سميك من الغبار موجود في المجرة المضيفة على طول خط البصر بين الأرض ومصدر انفجارات GRB. توفر هذه التفاصيل المتعلقة ببيئة GRB 250702B قيودًا مهمة على النظام الذي أنتج الانفجار الأولي لأشعة جاما.

من بين ما يقرب من 15000 من انفجارات GRB التي تم رصدها منذ أن تم التعرف على هذه الظاهرة لأول مرة وفي عام 1973، اقتربت ستة فقط من طول GRB 250702B. تتراوح أصولها المقترحة بين انهيار نجم أزرق عملاق، أو حدث اضطراب المد والجزر، أو نجم مغناطيسي حديث الولادة. ومع ذلك، لا يتناسب GRB 250702B تمامًا مع أي فئة معروفة.

الأصول المحتملة لتحطيم الأرقام القياسية

من البيانات التي تم الحصول عليها حتى الآن، لدى العلماء بعض الأفكار حول سيناريوهات الأصل المحتملة: (1) أ الثقب الأسود السقوط في نجم تم تجريده من الهيدروجين وأصبح الآن هيليومًا خالصًا تقريبًا، (2) نجم (أو جسم شبه نجمي مثل كوكب أو قزم بني) يتعطل أثناء مواجهة قريبة مع جسم نجمي مضغوط، مثل ثقب أسود نجمي أو نجم نيوتروني، فيما يُعرف باسم حدث اضطراب المد والجزر الجزئي، (3) يتمزق نجم أثناء سقوطه في ثقب أسود متوسط ​​الكتلة – وهو نوع من الثقوب السوداء تتراوح كتلته من مائة إلى مائة ألف مرة كتلة شمسنا، ويُعتقد أنه موجود بكثرة، ولكنه لا يزال موجودًا بكثرة حتى الآن. من الصعب جدًا العثور عليه. إذا كان هذا هو السيناريو الأخير، فستكون هذه هي المرة الأولى في التاريخ التي يشهد فيها البشر تدفقًا نسبيًا من ثقب أسود متوسط ​​الكتلة أثناء عملية استهلاك نجم.

في حين أن هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات لتحديد سبب GRB 250702B بشكل قاطع، فإن البيانات التي تم الحصول عليها حتى الآن تظل متسقة مع هذه التفسيرات الجديدة.

يقول كارني: “يمثل هذا العمل مشكلة رائعة في علم الآثار الكوني، حيث نعيد بناء تفاصيل حدث وقع على بعد مليارات السنين الضوئية”. “إن الكشف عن هذه الألغاز الكونية يوضح مقدار ما لا نزال نتعلمه عن الأحداث الأكثر تطرفًا في الكون ويذكرنا بمواصلة تخيل ما قد يحدث هناك.”

المرجع: “الملاحظات البصرية/الأشعة تحت الحمراء للجرم السماوي غير العادي 250702b: ملاحظة عالية في كتلة متسقة مع العديد من الأسلاف مع أسلاف متعددة محتملة” بقلم جوناثان كارني، إيجور أندريوني، بريندان أوكونور، جيمس فلين، هانا سكوبي، ليوي ويستكوت، مالتي بوسمان، أنطونيلا بالميز، زاندر جي هول، رامانديب جيل، باز بنيامينامين، إريك ر. كوغلين، تشارلز د. سيلباتريك، أكاش أنومارابودي، نيكولاس إم لو، هانك كوربيت، توماس أهومادا، بينج تشن، كريستوفر كونسيليسي، غييرمو دامكي، كاستاف ك. داس، أفيشاي جال يام، دانييل جروين، ستيف هيثكوت، لي هو، فيراج كارامبيلكار، منسي كاسليوان، كاثلي لابري، ديرا باشام، أرنو ريفيسر، مايكل شميدت، كريتي شارما، سيلونا ويلك وويتشينغ زانغ، 26 نوفمبر 2025، رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
دوى: 10.3847/2041-8213/ae1d67

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.