انفجار پرتو گاما “روشن ترین تمام دوران” باعث شکار ابرنواختر می شود


صبحگاه در 9 اکتبر، صندوق ورودی اخترشناسان با هشدار نسبتاً متوسطی پینگ شد: رصدخانه سوئیفت ناسا به تازگی انفجار جدیدی از انرژی را شناسایی کرده بود که گمان می رفت از جایی در کهکشان خودمان می آید. اما شش ساعت بعد – وقتی دانشمندان متوجه شدند که ابزاری در تلسکوپ فضایی فرمی نیز این رویداد را علامت‌گذاری کرده است – یک ایمیل مهم‌تر دیگر رسید. در این مقاله آمده است: «ما معتقدیم که این منبع اکنون احتمالاً یک انفجار پرتو گاما است. “این یک طغیان بسیار پرانرژی را نشان می دهد، و بنابراین ما قویاً پیگیری را تشویق می کنیم.” به عبارت دیگر، این یک فرصت شغلی برای گرفتن یک رویداد نادر آسمانی در زمان واقعی بود.

ستاره شناسان در سراسر جهان وارد عمل شدند. آن‌ها مشتاق بودند که تلسکوپ‌های خود را به سمت این انفجار قدرتمند و پرانرژی پرانرژی‌ترین فوتون‌های جهان ما نشانه بگیرند. ون فای فونگ، اخترفیزیکدان دانشگاه نورث وسترن، می‌گوید: «منظورم از پرتاب‌شده مانند شلنگ آتش‌نشانی است. تصور می‌شود که انفجارهایی از این دست ناشی از ابرنواختر ستارگان غول‌پیکر است، فروپاشی‌های مخربی که سیاهچاله‌ها را به دنیا می‌آورند. این انفجار که GRB 221009A نامیده شد، در فاصله 2 میلیارد سال نوری از ما در صورت فلکی ساگیتا – یکی از نزدیکترین و پرانرژی ترین فوران هایی که تا به حال مشاهده شده است – منفجر شد و به احتمال زیاد یکی از جت ها به طور تصادفی مستقیماً به سمت زمین نشانه رفته است. این عوامل با هم باعث ایجاد فلاش شدند حداقل 10 برابر درخشان‌تر از سایر فوران‌هایی است که در سه دهه پس از کشف چنین انفجارهایی مشاهده شده‌اند، که باعث شد برخی از ستاره‌شناسان آن را «قایق» – درخشان‌ترین تاریخ، لقب دهند.

“من مدام فکر می کردم، آیا این واقعی است؟ چون اگر اینطور باشد، یک رویداد بسیار نادر و یک بار در زندگی است.» فونگ می‌گوید. او و دیگران در انبوه جمع‌آوری داده‌هایی هستند که امیدوارند تأیید کنند که پرتوها واقعاً از یک ابرنواختر آمده‌اند و به آن‌ها کمک می‌کنند تا مشخص کنند کدام ویژگی‌های ستاره‌ای منجر به چنین انفجار پرانرژی شده است و چه مقدار از مواد در حال فروپاشی توسط نوزاد تف کرده است. سیاه چاله. (تفکرات نظری قبلاً در سرور پیش چاپ arXiv ظاهر شده است.)

در حالی که کشف ابرنواخترها در حال حاضر نسبتاً رایج است، به ندرت می توان یکی از آنها را همراه با یک انفجار پرتو گاما گرفت – آنها معمولاً برای نشان دادن ضعیف تر از آن هستند زیرا بسیار دور هستند و فقط کسری از ابرنواخترها در واقع این انفجارها را ایجاد می کنند. اما از آنجایی که این انفجار بسیار شدید بود، دانشمندان انتظار دارند که ابرنواختر را به وضوح ببینند. فونگ می‌گوید: «این واقعاً به جامعه روحیه داده است. هرکسی که تلسکوپ دارد، حتی اگر معمولاً انفجارهای پرتو گاما را مطالعه نمی‌کند، سعی می‌کند آشکارسازهای خود را به این سمت هدایت کند تا کامل‌ترین مجموعه داده‌ای را که می‌توانیم به دست آورد.»

پرتوهای گامای این انفجار برای چند صد ثانیه ثبت شد. سپس تعداد زیادی فوتون با انرژی کمتر، از جمله اشعه ایکس، نور نوری و مادون قرمز، و امواج رادیویی آمد. ستاره‌شناسان در تلسکوپ‌های زمینی تشنه گرفتن آن هستند، زیرا مشاهده چگونگی تغییر هجوم فوتون‌ها در طول زمان به آن‌ها کمک می‌کند تا انواع ستارگان تولیدکننده چنین انفجارهایی، مکانیسم‌های محرک این انفجارها و محیط‌های حاصل از آن‌ها را مشخص کنند. این بینش‌ها می‌تواند تأثیر انفجارهای پرتو گاما را بر نسل‌های آینده ستاره‌ها روشن کند و تعیین کند که آیا مرگ‌های ستاره‌ای با تولید عناصر سنگینی که می‌توانند فضای داخلی سیاره را گرم کرده و به حفظ میدان مغناطیسی آن کمک کنند، حیات را برای ما بر روی زمین ممکن می‌سازد.

از آنجایی که تابش تقریباً تمام طول موج های نور را در بر می گیرد، ابزارهای مختلف زیادی می توانند آن را مشاهده کنند، که این امر باعث شده است که پس از مرگ انفجار پرتو گاما به یک رویداد علمی جهانی تبدیل شود. ماهواره‌های در حال گردش مانند NuSTAR ناسا در حال اندازه‌گیری پرتوهای پر انرژی آن هستند، در حالی که سایت‌هایی مانند آرایه فشرده تلسکوپ استرالیا در حال جمع‌آوری تابش رادیویی این انفجار هستند. جیلیان راستی نژاد، دانشجوی کارشناسی ارشد شمال غربی که با فونگ کار می‌کند، می‌گوید: «اگر یک شب اطلاعاتی به دست نیاوریم، تقریباً می‌توانیم تضمین کنیم که کسی این کار را خواهد کرد. آنها با هم در حال هدایت مشاهدات نور مرئی ناشی از انفجار با استفاده از تلسکوپ جمینی جنوبی در شیلی هستند، داده هایی که با اندازه گیری های تلسکوپ اکتشافی Lowell در آریزونا، رصدخانه نجوم نوری Bohyunsun کره جنوبی و تلسکوپ نوری سریع Devasthal هند تکمیل خواهد شد. حتی تلسکوپ فضایی جیمز وب نیز وارد عمل شد، زیرا دانشمندان جمعه گذشته درخشش پس از فروسرخ مشاهده شده را گزارش کردند.