در اکتبر 2022، ستاره‌شناسان با پدیده‌ای روبرو شدند که به سرعت به عنوان BOAT یا « درخشان‌ترین انفجار پرتو گاما در تمام دوران‌ها» شناخته شد. اکنون، تیمی از دانشمندان بین‌المللی گزارش داده که داده‌های تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی ناسا، ویژگی‌ای بی‌سابقه را آشکار کرده است.دکتر ماریا ادویج راوازیو، محقق ارشد از دانشگاه رادبود در نیجمگن هلند و وابسته به رصدخانه بررا در ایتالیا، اظهار داشت: «چند دقیقه پس از وقوع BOAT، دستگاه مانیتور پرتو گامای فرمی اوج انرژی غیرعادی‌ای را ثبت کرد که توجه ما را جلب کرد. وقتی برای اولین بار این سیگنال را دیدم، مو بر بدنم سیخ شد. تحلیل‌های ما نشان می‌دهد که این اولین خط انتشار با اطمینان بالا است که در 50 سال مطالعه انفجارهای پرتو گاما مشاهده شده است.»
بیشتر بخوانید:
- عکاسان برتر نجوم سال 2024 معرفی شدند؛ تماشا کنید
- سیارک ۹۹۹۴۲ Apophis با اندازه ای بزرگتر از برج ایفل سال 2029 از کنار زمین می‌گذرد
درخشان‌ترین انفجار پرتو گاما
وقتی ماده با نور تعامل می‌کند، انرژی می‌تواند به روش‌های خاصی جذب و مجدداً منتشر شود. این تعاملات می‌توانند رنگ‌ها یا انرژی‌های خاصی را روشن یا خاموش کنند و ویژگی‌های کلیدی را در طیف نوری نمایان سازند. این ویژگی‌ها می‌توانند اطلاعات زیادی از جمله عناصر شیمیایی درگیر در تعامل را آشکار کنند. در انرژی‌های بالاتر، ویژگی‌های طیفی می‌توانند فرآیندهای ذره‌ای خاصی مانند نابودی ماده و پادماده برای تولید پرتوهای گاما را فاش کنند.
دکتر اوم شاران سالافیا از رصدخانه بررا در میلان ایتالیا افزود: «در حالی که برخی مطالعات قبلی شواهدی برای ویژگی‌های جذب و انتشار در دیگر انفجارهای پرتو گاما گزارش داده بودند، بررسی‌های بعدی نشان داد که همه آن‌ها می‌توانند نوسانات آماری باشند. چیزی که ما در BOAT مشاهده می‌کنیم متفاوت است. ما تعیین کرده‌ایم که احتمال اینکه این ویژگی تنها یک نوسان نویز باشد، کمتر از یک در نیم میلیارد است.»
انفجار پرتو گاما (GRB) قوی‌ترین انفجارها در کیهان هستند و مقادیر زیادی پرتو گاما، پرانرژی‌ترین نوع نور، منتشر می‌کنند. نوع متداول این انفجارها زمانی رخ می‌دهد که هسته یک ستاره عظیم سوخت خود را تمام کرده، فروپاشیده و به یک سیاهچاله با چرخش سریع تبدیل می‌شود. ماده‌ای که به سمت سیاهچاله سقوط می‌کند، جت‌های ذراتی را با سرعت نزدیک به نور ایجاد می‌کند که از لایه‌های خارجی ستاره عبور می‌کنند. ما انفجارهای پرتو گاما را زمانی شناسایی می‌کنیم که یکی از این جت‌ها تقریباً به طور مستقیم به سمت زمین باشد.
BOAT، که به طور رسمی با نام GRB 221009A شناخته می‌شود، در تاریخ 9 اکتبر 2022 رخ داد و بیشتر آشکارسازهای پرتو گامای در مدار، از جمله دستگاه‌های تلسکوپ فرمی را اشباع کرد و مانع از اندازه‌گیری بخش‌های شدید انفجار شد. مشاهدات بازسازی‌شده و استدلال‌های آماری نشان می‌دهند که BOAT، در صورتی که از همان جمعیت انفجارهای پرتو گامای قبلاً شناسایی شده باشد، احتمالاً درخشان‌ترین انفجاری بوده که در آسمان زمین در 10000 سال اخیر دیده شده است.
خط انتشار احتمالی تقریباً 5 دقیقه پس از شناسایی انفجار ظاهر شد و تا حداقل 40 ثانیه ادامه داشت و اوج انرژی آن حدود 12 مگا الکترون‌ولت بود. برای مقایسه، انرژی نور مرئی بین 2 تا 3 الکترون‌ولت است.
تیم تحقیقاتی معتقد است که محتمل‌ترین منبع این ویژگی طیفی نابودی الکترون‌ها و پوزیترون‌ها (همتایان پادماده الکترون‌ها) است.
دکتر گور اوگانسیان از موسسه علوم گران ساسو و آزمایشگاه ملی گران ساسو در ایتالیا توضیح داد: «وقتی یک الکترون و یک پوزیترون با هم برخورد می‌کنند، نابود شده و یک جفت پرتو گاما با انرژی 0.511 مگا الکترون‌ولت تولید می‌کنند. به دلیل اینکه ما به داخل جت نگاه می‌کنیم، جایی که ماده با سرعت نزدیک به نور حرکت می‌کند، این انتشار به شدت به سمت انرژی‌های بالاتر آبی‌شیفت می‌شود.»
اگر این تفسیر صحیح باشد، برای تولید یک خط انتشار با اوج 12 مگا الکترون‌ولت، ذرات نابود شده باید با سرعتی حدود 99.9 درصد سرعت نور به سمت ما حرکت کرده باشند.
الیزابت هیز، دانشمند پروژه فرمی در مرکز پرواز فضایی گادارد ناسا در گرین‌بلت، مریلند، اظهار داشت: «پس از دهه‌ها مطالعه این انفجارهای کیهانی شگفت‌انگیز، هنوز جزئیات نحوه عملکرد این جت‌ها را نمی‌دانیم. پیدا کردن سرنخ‌هایی مانند این خط انتشار قابل توجه به دانشمندان کمک می‌کند تا این محیط بسیار شدید را به طور عمیق‌تری بررسی کنند.»
تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی یک مشارکت در حوزه‌های اخترفیزیک و فیزیک ذرات است که توسط گادارد مدیریت می‌شود. فرمی با همکاری وزارت انرژی ایالات متحده و با مشارکت مهمی از مؤسسات دانشگاهی و شرکای فرانسه، آلمان، ایتالیا، ژاپن، سوئد و ایالات متحده توسعه یافته است.
مقاله‌ای درباره این کشف ( درخشان‌ترین انفجار پرتو گاما ) در شماره 26 ژوئیه مجله Science منتشر شده است.
بیشتر بخوانید:
- فضانوردان به زودی از آب بازیافتی ادرار خود می‌نوشند
- یافته‌های جدید ستاره‌شناسان چینی درباره اندازه کهکشان راه شیری
منبع: nasa
