وفقًا لعلم الفلك أندرو ليفان ، هناك قول مأثور قديم في دراسة انفجارات أشعة غاما: "عندما ترى انفجارًا واحدًا لأشعة غاما ، فقد رأيت ... انفجارًا واحدًا فقط لأشعة غاما. هم لا وقال خلال مؤتمر صحفي في 16 أبريل ناقش اكتشاف نوع مختلف جدا من GRB - وهو نوع يأتي في نكهة جديدة طويلة الأمد.
تم اكتشاف ثلاثة من هذه الانفجارات النجمية غير العادية الطويلة الأمد مؤخرًا باستخدام القمر الصناعي سويفت وغيرها من المقاريب الدولية ، وواحد ، يسمى GRB 111209A ، هو أطول GRB تمت ملاحظته على الإطلاق ، مع مدة لا تقل عن 25000 ثانية ، أو حوالي 7 ساعات.
قال بروس جندر ، الباحث المرتبط الآن بالمركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي الذي قاد هذه الدراسة بينما كان في هذه الدراسة: "لقد لاحظنا أطول انفجار لأشعة جاما في التاريخ الحديث ، ونعتقد أن هذا الحدث ناجم عن وفاة عملاق أزرق". مركز البيانات العلمية التابع لوكالة الفضاء الإيطالية في فراسكاتي ، إيطاليا. "لقد تسبب في أقوى انفجار نجمي في التاريخ الحديث ، وعلى الأرجح منذ وقوع الانفجار الكبير."
قال الفلكيون إن هذه GRBs الثلاثة تمثل فئة لم يتم التعرف عليها سابقًا من هذه الانفجارات النجمية ، والتي تنشأ عن الوفيات الكارثية لنجوم عملاقة أكبر بمئات المرات من شمسنا. GRBs هي أكثر الانفجارات مضيئة وغامضة في الكون. تنفجر الانفجارات أشعة من أشعة غاما - أقوى أشكال الضوء - بالإضافة إلى الأشعة السينية ، وتنتج شفقًا يمكن ملاحظته في الطاقات الضوئية والراديوية.
يكتشف Swift ، ومنظار Fermi والمركبات الفضائية الأخرى معدل GRB واحدًا تقريبًا كل يوم. حول سبب عدم اكتشاف هذا النوع من GRB من قبل ، أوضح ليفان أنه يبدو من الصعب العثور على هذا النوع الجديد نظرًا لطول مدته.
وقال ليفان لمجلة الفضاء: "عادةً ما تكتشف مقاريب أشعة غاما ارتفاعًا سريعًا ، وتبحث عن انفجار - عن عدد أشعة غاما القادمة من السماء." ولكن هذه الـ GRBs الجديدة بذلت طاقة على مدى فترة زمنية طويلة ، أكثر من 10000 ثانية بدلاً من 100 ثانية المعتادة. نظرًا لانتشارها ، يصعب تحديدها ، وفقط منذ إطلاق Swift ، لدينا القدرة على إنشاء صور لـ GBSs عبر السماء. لاكتشاف هذا النوع الجديد ، عليك إضافة كل الضوء على مدى فترة زمنية طويلة. "
ليفان فلكي في جامعة وارويك في كوفنتري بإنجلترا.
وأضاف أن هذه GRBs طويلة الأمد كانت أكثر شيوعًا في ماضي الكون.
تقليديا ، اعترف الفلكيون بنوعين من GRBs: قصير وطويل ، على أساس مدة إشارة أشعة غاما. تستمر الانفجارات القصيرة لمدة ثانيتين أو أقل ويُعتقد أنها تمثل اندماجًا للأجسام المدمجة في نظام ثنائي ، على الأرجح أن النجوم النيوترونية والثقوب السوداء هي المشتبه بهم. قد تستمر GRBs الطويلة في أي مكان من عدة ثوان إلى عدة دقائق ، مع فترات زمنية نموذجية تتراوح بين 20 و 50 ثانية. يعتقد أن هذه الأحداث مرتبطة بانهيار نجم عدة مرات كتلة الشمس والولادة الناتجة عن ثقب أسود جديد.
قال ليفان خلال المؤتمر الصحفي "إنها عملية عشوائية للغاية وكل GRB تبدو مختلفة تمامًا". "جميعهم لديهم مجموعة من المدد ومجموعة من الطاقات. ستأخذ عينة أكبر بكثير لمعرفة ما إذا كان هذا النوع الجديد يحتوي على تعقيدات أكثر من رشقات أشعة جاما العادية. "
تؤدي كل GRBs إلى نفاثات قوية تدفع المادة بسرعة تقارب سرعة الضوء في الاتجاهات المعاكسة. أثناء تفاعلها مع المادة داخل وحول النجم ، تنتج الطائرات ارتفاعًا من الضوء عالي الطاقة.
أجرى جيندر وزملاؤه دراسة تفصيلية عن GRB 111209A ، التي اندلعت في 9 ديسمبر 2011 ، باستخدام بيانات أشعة غاما من أداة Konus على متن المركبة الفضائية الريحية التابعة لوكالة ناسا ، وملاحظات الأشعة السينية من Swift والساتل XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، والبيانات البصرية من مرصد الروبوتات TAROT في لا سيلا ، تشيلي. يعتبر الاندفاع الذي يمتد على مدار 7 ساعات أطول GRB أطول مدة تم تسجيلها على الإطلاق.
حدث آخر ، GRB 101225A ، انفجر في 25 ديسمبر 2010 وأنتج انبعاثات عالية الطاقة لمدة ساعتين على الأقل. بعد أن أطلق عليها لقب "انفجار عيد الميلاد" ، كانت مسافة الحدث غير معروفة ، مما دفع فريقين إلى الوصول إلى تفسيرات مادية مختلفة جذريًا. خلصت إحدى المجموعات إلى أن الانفجار نجم عن كويكب أو مذنب يسقط على نجم نيوتروني داخل مجرتنا. قرر فريق آخر أن الانفجار كان نتيجة حدث اندماج في نظام ثنائي غريب يقع على بعد حوالي 3.5 مليار سنة ضوئية.
قال ليفان: "نحن نعلم الآن أن انفجار عيد الميلاد حدث بعيدًا جدًا ، أكثر من نصف الطريق عبر الكون المرئي ، وبالتالي كان أقوى بكثير مما يتخيله هؤلاء الباحثون".
باستخدام تلسكوب الجوزاء الشمالي في هاواي ، حصل ليفان وفريقه على مجموعة من المجرة الباهتة التي استضافت انفجار عيد الميلاد. وقد مكَّن ذلك العلماء من تحديد خطوط انبعاث الأكسجين والهيدروجين وتحديد مدى إزاحة هذه الخطوط إلى طاقات أقل مقارنة بمظهرها في المختبر. هذا الاختلاف ، المعروف لدى علماء الفلك باسم الانزياح الأحمر ، يضع الاندفاع على بعد 7 مليارات سنة ضوئية.
قام فريق ليفان أيضًا بفحص 111209A وأحدث انفجار 121027A ، الذي انفجر في 27 أكتوبر 2012. تظهر جميعها الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والانبعاث البصري المتشابهة وكلها نشأت من المناطق المركزية للمجرات المدمجة التي كانت تشكل النجوم بنشاط. خلص الفلكيون إلى أن GRBs الثلاثة تشكل نوعًا جديدًا من GRBs ، والتي يطلقون عليها رشقات "طويلة جدًا".
قال ليفان: "تنشأ GRBs طويلة جدًا من النجوم الكبيرة جدًا ، ربما بحجم مدارات المشتري. لأن المادة التي تسقط على الثقب الأسود من حافة النجم تحتاج إلى مزيد من السقوط تستغرق وقتًا أطول للوصول إلى هناك. نظرًا لأنه يستغرق وقتًا أطول للوصول إلى هناك ، فإنه يشغل الطائرة لفترة أطول ، مما يمنحها وقتًا للخروج من النجم. "
قال ليفان إن نجوم Wolf-Rayet تناسب الوصف بشكل أفضل. وقال "لقد ولدوا بكتلة تزيد عن 25 مرة كتلة الشمس ، لكنهم يحترقون بشدة لدرجة أنهم يبتعدون عن الطبقة الخارجية العميقة من الهيدروجين كتدفق نسميه الرياح النجمية". إن إزالة الغلاف الجوي للنجم يترك شيئًا ضخمًا بما يكفي لتشكيل ثقب أسود ولكنه صغير بما فيه الكفاية لكي تنفث جسيمات الجسيمات على طول الطريق في الأوقات النموذجية لـ GRBs الطويلة
قدم جون غراهام وأندرو فروختر ، كلاهما من علماء الفلك في معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور ، تفاصيل أن هذه العملاقة الزرقاء تحتوي على كميات متواضعة نسبيًا من العناصر أثقل من الهيليوم ، والتي يطلق عليها علماء الفلك المعادن. هذا يناسب قطعة أحجية واضحة ، والتي يبدو أن هذه GRBs طويلة للغاية لديها تفضيل جوهري قوي لبيئات معدنية منخفضة تحتوي على كميات ضئيلة من العناصر بخلاف الهيدروجين والهيليوم.
قال غراهام: "المعدلات المعدنية الفولاذية طويلة الأمد ذات المعدن العالي موجودة لكنها نادرة". "تحدث بنسبة 1/25 تقريبًا (لكل وحدة من تكوين النجوم) لأحداث معدنية منخفضة. هذه أخبار جيدة بالنسبة لنا هنا على الأرض ، حيث أن احتمال حدوث هذا النوع من GRB في مجرتنا أقل بكثير مما كان يعتقد سابقًا. "
ناقش الفلكيون النتائج التي توصلوا إليها يوم الثلاثاء في ندوة انفجر أشعة غاما 2013 في ناشفيل ، تينيسي ، وهو اجتماع برعاية جزئية من جامعة ألاباما في هانتسفيل ومهام تلسكوب سويفت وفيرمي غاما لأشعة ناسا. تظهر نتائج Gendre في طبعة 20 مارس من مجلة The Astrophysical Journal.
ورقة: "إنفجار أشعة غاما طويل المدى 111209A: انهيار أزرق خارق؟" B. النوع وآخرون.
ورقة: "النفور المعدني من LGRBs." جيه. جراهام وأ.
المصادر: مؤتمر عن بعد ، ناسا ، جامعة وارويك ، CNRS
