أسرار جديدة تُكشف عن انفجارات أشعة غاما

تمكن العلماء أخيراً من كشف بعض أسرار الإنفجارات الشعاعية الهائلة التي تظهر في الكون والمليئة بالألغاز، حيث عايش علماء الفلك صيحة الميلاد لثقب أسود بتفاصيل لم تكن متاحة من قبل وقدم إجابات عن أسئلة كانت غاضة حتى لآن.تعد انفجارات أشعة غاما من أقوى الانفجارات، وتظهر بقوة في الكون كله تقريبا، وقد تمكن عدد من الباحثين من كشف أسرار هذه الانفجارات المليئة بالألغاز حتى الآن بتفاصيل لا مثيل لها. وقد عايش علماء الفلك صيحة الميلاد لثقب أسود بتفاصيل لم تكن متاحة من قبل. ويقول فريق بحث بقيادة العالمة إليونورا ترويا من جامعة ماريلاند، هذا الفريق الذي أعد دراسة نشرت بمجلة "نيتشر" للعلوم الطبيعية، إن البحث الجديد يتعلق بما يسمى انفجارا شعاعيا كليا، ويجيب عن أسئلة لم تتضح من قبل عن هذه الظاهرة حتى اليوم. وتقول ترويا في بيان لها عبر جامعتها: "أشعة غاما تمثل أحداثا كارثية، لأنها تترافق مع انفجارات لنجوم هائلة تبلغ أحجامها خمسين ضعفا من شمسنا". وتضيف ترويا قائلة: "في ثوان يمكن أن تطلق هذه العملية طاقة تساوي ما يطلقه نجم بحجم شمسنا طوال حياته، ونحن مهتمون بأن نفهم كيف يمكن لهذا أن يحدث".
إن هذه الانفجارات الهائلة ترى في الكون كله تقريبا، إلا أن أشعة غاما يصعب رؤيتها، لأنها لا تستمر إلا ثوان وتتوهج بلا تحذيرات في مكان ما من السماوات. غير أن علماء الفلك كان لهم حظ في ملاحظة تلك الأشعة يوم الخامس والعشرين من حزيران / يونيو 2016 : حيث اكتشف القمر الصناعي لمراقبة أشعة غاما والمسمى "فيرمي" وهو يتبع هيئة الفضاء الأمريكية (ناسا) شعاعا من أشعة غاما وأرسل بيانا أوتوماتيكيا لجميع المراصد في العالم، فتمكن تلسكوب إياك-ماستر، الآلي الروسي أيضا من مراقبة الشعاع وهو ما يزال في مرحلته النشطة. و
يشير تحليل البيانات الناجمة عن ذلك إلى أن الإضاءة الهائلة التي وقعت في بداية الانفجار ظهرت بسبب ما يسمى إشعاعات متزامنة "سينكروترونية"، وهي تنشأ حين تخرج جزيئات سريعة محملة بالكهربية، كالإلكترونات مثلا عن مجالها المغناطيسي. ولم يكن واضحا حتى الآن سر الإضاءة العالية لأشعة غاما، فمن الممكن أن يكون سبب ذلك جزيئات صغيرة وسريعة تصطدم بجزيئات الضوء (الفوتونات)، ومن ثم تنقل الطاقة أو ربما يكون سبب ذلك ببساطة أشعة حرارية ناجمة عن انفجار نجمت عنه حرارة هائلة.
الضوء المستقطب
واكتشف علماء الفلك من خلال قياساتهم أن جزءا كبيرا من الموجات الضوئية يتأرجح في بداية انفجار أشعة غاما في نفس المستوى، وهو ما يسميه الفيزيائيون الضوء المستقطب. وتوضح العالمة ترويا هذا الأمر قائلة: "الإشعاعات المتزامنة هي الآلية الانبعاثية الوحيدة التي تنتج درجة الاستقطاب والطيف الذي نراه في بداية الشعاع"، مشيرة إلى أن العلم بهذا الأمر يعد أمرا هاما، "لأنه برغم البحث على مدار عقود لم يتم تحديد الآليات الفيزيائية التي تحرك أشعة غاما تحديدا واضحا".
كما وفرت الملاحظة أيضا معلومات عما يسمى الأشعة المادية العملاقة (ويطلقون عليها اسم غيتس) والتي تنطلق من أعلى وأسفل السحابة الانفجارية بسرعة تقرب من سرعة الضوء، وقت انهيار النجم المتلاشي ليحل مكانه ثقب أسود. وهناك نموذجان بديلان لهذا التفسير ينطلقان من أن هذه الأشعة العملاقة إما أن يكون المتحكم فيها مجال مغناطيسي قوي أو مادة ما. وتضيف ترويا قائلة: "وجدنا أدلة على إمكانية صحة كل من هذين النموذجين التفسيريين، وهو ما يوضح وجود طبيعة ثنائية هجين لهذه الأشعة العملاقة (غيتس) من أشعة غاما". وتردف ترويا قائلة: "تبدأ هذه الأشعة مغناطيسيا، ولكن حين تكبر يصبح المجال المغناطيسي أضعف ويفقد السيطرة على الأشعة، فتتولى المادة السيطرة في النهاية على تلك الأشعة، في الوقت الذي تظل فيه بقية ضعيفة من المجال المغناطيسي موجودة أحيانا."