کد خبر : 205595
تاریخ انتشار : پنجشنبه ۱۷ آذر ۱۴۰۱ - ۱۵:۱۷

یک انفجار عجیب پرتو گاما قوانین این فوران های کیهانی را زیر پا می گذارد

به گزارش خبر روز و به نقل از sciencenews اخترشناسان انفجار پرتو گامای درخشانی را مشاهده کرده‌اند که نظریه‌های قبلی در مورد چگونگی وقوع این فوران‌های پرانرژی کیهانی را زیر سوال می‌برد. برای دهه‌ها، ستاره‌شناسان فکر می‌کردند که GRBها در دو طعم، بلند و کوتاه وجود دارند – یعنی بیشتر از دو ثانیه دوام می‌آورند

به گزارش خبر روز و به نقل از sciencenews اخترشناسان انفجار پرتو گامای درخشانی را مشاهده کرده‌اند که نظریه‌های قبلی در مورد چگونگی وقوع این فوران‌های پرانرژی کیهانی را زیر سوال می‌برد.

برای دهه‌ها، ستاره‌شناسان فکر می‌کردند که GRBها در دو طعم، بلند و کوتاه وجود دارند – یعنی بیشتر از دو ثانیه دوام می‌آورند یا با سرعت بیشتری چشمک می‌زنند. هر نوع با رویدادهای کیهانی مختلف مرتبط است. اما حدود یک سال پیش، دو تلسکوپ فضایی ناسا یک GRB کوتاه را در لباس بلند GRB گرفتند: مدت زیادی دوام آورد اما از منبع کوتاه GRB سرچشمه گرفت.

الئونورا تروجا، اخترفیزیکدان از دانشگاه تور ورگاتا رم، می گوید: «ما این دید سیاه و سفید از جهان را داشتیم. این پرچم قرمز است که به ما می گوید، نه، اینطور نیست. تعجب!”

این انفجار که GRB 211211A نام دارد، اولین انفجاری است که به طور واضح دودویی را می شکند، Troja و دیگران در 7 دسامبر در پنج مقاله در Nature and Nature Astronomy گزارش می دهند.

قبل از کشف این انفجار، ستاره شناسان بیشتر فکر می کردند که فقط دو راه برای تولید GRB وجود دارد. فروپاشی یک ستاره پرجرم درست قبل از انفجار در یک ابرنواختر می تواند یک انفجار طولانی اشعه گاما ایجاد کند که بیش از دو ثانیه طول می کشد (SN: 10/28/22). یا یک جفت اجساد متراکم ستاره ای به نام ستاره های نوترونی می توانند با هم برخورد کنند، ادغام شوند و سیاهچاله جدیدی را تشکیل دهند و یک انفجار کوتاه پرتو گاما به مدت دو ثانیه یا کمتر آزاد کنند.

اما برخی موارد پرت وجود داشته است. به نظر می‌رسید که یک GRB به‌طور شگفت‌انگیز کوتاه در سال ۲۰۲۰ از انفجار یک ستاره عظیم نشات می‌گیرد و برخی از GRB‌های طولانی مدت که به سال ۲۰۰۶ بازمی‌گردد، پس از این واقعیت فاقد یک ابرنواختر بودند، که سؤالاتی را در مورد منشأ آنها ایجاد کرد.

کریسا کوولیوتو، اخترفیزیکدان از دانشگاه جورج واشنگتن در واشنگتن، که مقاله ای را در سال 1993 نوشت که دو مقوله GRB را معرفی کرد، اما در کار جدید دخالتی نداشت، می گوید: «ما همیشه می دانستیم که همپوشانی وجود دارد. “برخی موارد دور از ذهن وجود داشت که ما نمی دانستیم چگونه آنها را تفسیر کنیم.”

هیچ رمز و رازی در مورد GRB 211211A وجود ندارد: انفجار بیش از 50 ثانیه به طول انجامید و به وضوح با یک کیلونوا همراه بود، درخشش مشخصه عناصر جدیدی که پس از درهم شکستن ستاره نوترونی شکل می‌گیرد.

This shows the glow of a kilonova that followed the oddball gamma-ray burst called GRB 211211A, in images from the Gemini North telescope and the Hubble Space Telescope.

بنجامین گومپرتز، اخترفیزیکدان از دانشگاه بیرمنگام در انگلستان، که مشاهدات انفجار در نجوم طبیعت را توصیف می کند، می گوید: «اگرچه ما مشکوک بودیم که GRB های با گسیل طولانی ادغام شده باشند … این اولین تأیید است. کیلونووا دارد که همان تفنگ سیگار است.

تلسکوپ های فضایی سویفت و فرمی ناسا این انفجار را در 11 دسامبر 2021 در کهکشانی در فاصله 1.1 میلیارد سال نوری از ما شناسایی کردند. ون فای فونگ، اخترفیزیکدان از دانشگاه نورث وسترن در ایوانستون، می گوید: «ما فکر می کردیم که این یک انفجار طولانی پرتو گاما است.

همانطور که GRB ها می روند، نسبتا نزدیک بود. این تیم به گروه های تحقیقاتی فونگ و تروجا اجازه داد تا به طور مستقل به رصد دقیق انفجار با جزئیات زیاد با استفاده از تلسکوپ های روی زمین ادامه دهند.

همانطور که هفته ها گذشت و هیچ ابرنواختری ظاهر نشد، محققان گیج شدند. مشاهدات آنها نشان داد که هر چیزی که GRB را ساخته بود، نور نوری و مادون قرمز بسیار بیشتری نسبت به منبع یک GRB طولانی منتشر کرده است.

پس از رد توضیحات دیگر، تروجا و همکارانش اثرات پس از انفجار را با اولین کیلونوا مشاهده شده در هماهنگی با امواج در فضازمان به نام امواج گرانشی مقایسه کردند (SN: 10/16/17). مسابقه تقریباً عالی بود. او می‌گوید: «در آن زمان بود که بسیاری از مردم متقاعد شدند که ما در مورد کیلونووا صحبت می‌کنیم.

تروجا می‌گوید در نگاهی به گذشته، آشکار است که این یک کیلونوا بوده است. اما در آن لحظه، به اندازه دیدن یک شیر در قطب شمال غیرممکن به نظر می رسید. او می‌گوید: «شبیه شیر به نظر می‌رسد، مثل شیر غرش می‌کند، اما نباید اینجا باشد، بنابراین نمی‌تواند باشد». “این دقیقاً همان چیزی است که ما احساس کردیم.”

حال سوال این است که چه اتفاقی افتاده است؟ به طور معمول، ستاره های نوترونی در حال ادغام تقریباً بلافاصله به یک سیاهچاله فرو می ریزند. پرتوهای گاما از موادی می آیند که هنگام افتادن به سیاهچاله بسیار گرم می شوند، اما مواد کمیاب هستند و سیاهچاله آن را در عرض دو ثانیه می بلعد. پس چگونه GRB 211211A نور خود را برای تقریبا یک دقیقه روشن نگه داشت؟

این احتمال وجود دارد که ستارگان نوترونی ابتدا به یک ستاره نوترونی منفرد و بزرگتر ادغام شده باشند، که برای مدت کوتاهی در برابر فشار برای فروپاشی به یک سیاهچاله مقاومت کرد. گومپرتز می‌گوید که این پیامدهایی برای فیزیک بنیادی دارد که توضیح می‌دهد له کردن نوترون‌ها در سیاه‌چاله چقدر دشوار است.

احتمال دیگر این است که یک ستاره نوترونی به جای ستاره نوترونی دیگری با یک سیاهچاله کوچک، تقریباً پنج برابر جرم خورشید برخورد کرده باشد. و فرآیند خوردن ستاره نوترونی توسط سیاهچاله بیشتر طول کشید.

بینگ ژانگ، اخترفیزیکدان از دانشگاه نوادا، لاس وگاس و همکارانش در نیچر پیشنهاد می‌کنند یا می‌توانست کاملاً چیز دیگری باشد: یک ستاره نوترونی در حال ادغام با یک کوتوله سفید. او می‌گوید: «ما نوع سومی از اجداد را پیشنهاد می‌کنیم، چیزی که بسیار متفاوت از دو نوع قبلی است.

کوتوله های سفید بقایای ستارگان کوچکتری مانند خورشید هستند و به اندازه ستاره های نوترونی متراکم و فشرده نیستند. اگر کوتوله سفید بسیار سنگین باشد، برخورد بین یک کوتوله سفید و یک ستاره نوترونی همچنان می تواند یک کیلونووا تولید کند.

جسم حاصل می تواند یک ستاره نوترونی بسیار مغناطیسی به نام مگنتار باشد (SN: 12/1/20). ژانگ می گوید که مگنتار می توانست به پمپاژ انرژی به پرتوهای گاما و سایر طول موج های نور ادامه دهد و عمر انفجار را افزایش دهد.

منشا آن هرچه باشد، GRB 211211A یک معامله بزرگ برای فیزیک است. “این مهم است زیرا ما می‌خواستیم بفهمیم که این رویدادها چیست؟” کوولیوتو می گوید.

پی بردن به علت آن می تواند چگونگی شکل گیری عناصر سنگین در جهان را روشن کند. و برخی از GRB های طولانی که قبلا دیده شده بود و دانشمندان فکر می کردند از ابرنواخترها هستند ممکن است در واقع از ادغام باشند.

برای کسب اطلاعات بیشتر، دانشمندان باید تعداد بیشتری از این GRB های دوتایی متلاشی کننده، به علاوه مشاهدات همزمان امواج گرانشی را بیابند. ترجو فکر می‌کند زمانی که رصدخانه امواج گرانشی تداخل‌سنج لیزری یا LIGO در سال 2023 آنلاین شود، می‌توانند آن را دریافت کنند.

کوولیوتو می گوید: «امیدوارم LIGO شواهدی ارائه کند. “طبیعت ممکن است برازنده باشد و چند مورد از این رویدادها را با امواج گرانشی به ما بدهد و شاید [به ما کمک کند] بفهمیم چه خبر است.”

برچسب ها :

ناموجود
ارسال نظر شما
مجموع نظرات : 0 در انتظار بررسی : 0 انتشار یافته : 0
  • نظرات ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
  • نظراتی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • نظراتی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.