چینی‌ها درخشان‌ترین انفجار تاریخ جهان را شناسایی کردند

 پژوهشگران چینی می‌گویند پرتویی را از بزرگترین انفجار تاریخ از مه‌بانگ تاکنون ثبت کرده‌اند.

به نقل از آی‌ای، یک مطالعه جدید توسط یک تیم در آکادمی علوم چین نشان می‌دهد که یک انفجار کیهانی عظیم که احتمالاً بزرگترین انفجار کیهانی از زمان مه‌بانگ(انفجار بزرگ) تاکنون است، زمانی رخ داده است که ماده و پادماده با سرعت نزدیک به سرعت نور برخورد کرده‌اند.

به گفته یک رسانه چینی، این برخورد منجر به نابودی متقابل شده و انرژی عظیمی را به جهان آزاد کرده است.

این درخشان‌ترین انفجار تاکنون یک انفجار پرتو گاما(GRB) است که در سال ۲۰۲۲ مشاهده شده بود و اکنون درخشان‌ترین انفجار همه زمان‌ها(BOAT) نام گرفته است. ستاره‌شناسان سطوح انرژی آن را تا ۳۷ میلیون الکترون ولت(MeV) تخمین می‌زنند.

درخشان‌ترین انفجار پرتو گاما

قوی‌ترین و درخشان‌ترین انفجارهای جهان، انفجارهای پرتو گاما(GRB) نامیده می‌شوند و عموماً توسط انفجار عظیم ستاره‌ای که سیاهچاله‌ها را به وجود می‌آورند، ایجاد می‌شوند.

انرژی تولید شده توسط یک انفجار پرتو گاما تنها در ۱۰ ثانیه معادل انرژی تولیدی خورشید طی ۱۰ میلیارد سال است.

در ۹ اکتبر ۲۰۲۲، یک پالس قوی پرتو گاما توسط بسیاری از آشکارسازهای فضایی و همچنین روی زمین شناسایی شد که به طور رسمی GRB ۲۲۱۰۰۹A نام گرفت.

اندکی پس از این کشف، ستاره شناسان از تلسکوپ‌های بزرگ برای انجام مطالعات بیشتر و تعیین منبع این انفجار پرتو گاما استفاده کردند.

بر اساس منابع متعدد، این انفجار حدود ۷۰ برابر درخشان‌تر از هر چیزی بود که قبلاً ثبت شده بود. محققان همچنین آن را با اطلاعات ۷۰۰۰ انفجار پرتو گاما یافت شده توسط ابزار روسی کنوس(Konus) و فضاپیماهای ناسا و تلسکوپ فضایی پرتو گاما فرمی ناسا مقایسه کردند.

مشاهدات بعدی تأیید کرد که این انفجار پرتو گاما درخشان‌ترین انفجاری است که تاکنون ثبت شده است و منجر به نامگذاری آن به عنوان «درخشنده‌ترین انفجار تاریخ» شد.

از زمان کشف آن، کارشناسان با جدیت کار کرده‌اند تا منشاء دقیق آن را مشخص کنند و قوی‌ترین تلسکوپ جهان که تلسکوپ فضایی جیمز وب است، سرانجام منبع تاریخی این انفجار پرتو گاما را تأیید کرد.

همانطور که گفته شد انفجار پرتو گاما توسط ابرنواختر یا انفجار شدید یک ستاره عظیم ایجاد می‌شود. محققان می‌گویند انفجار ستاره‌ای مورد بحث در فاصله ۲.۴ میلیارد سال نوری از زمین اتفاق افتاده است.

رکورد ۳۷ میلیون الکترون ولت

محققان چینی می‌گویند که این درخشان‌ترین انفجار پرتو گاما شامل ذرات مختلف پرانرژی مانند الکترون‌ها و پوزیترون‌ها است که نابودی آنها احتمالاً فوتون‌های پرتو گاما را تولید کرده و در نتیجه خط طیفی مشاهده شده ایجاد شده است.

شیونگ شائولین نویسنده اصلی این مقاله از موسسه فیزیک پرانرژی آکادمی علوم چین به رسانه‌های چینی گفت: یافته‌های ما برای مطالعه خواص فیزیکی و مکانیسم‌های تولید انفجارهای پرتو گاما ارزش مهم و منحصربه‌فردی دارند.

کارشناسان می‌گویند، انرژی ۳۷ میلیون الکترون ولتی مشاهده شده از این انفجار پرتو گاما بالاترین میزانی است که از هر انفجار یا شیء ساطع کننده پرتو گاما تا به امروز شناسایی شده است. این نشان می‌دهد که پرتابه انفجاری این ریداد با ۹۹.۹۸ درصد سرعت نور حرکت کرده است.

محققان این انفجار پرتو گاما را با مرگ ستاره بزرگی که بیش از دو میلیارد سال پیش در صورت فلکی ساگیتا(Sagitta) رخ داده است، مرتبط دانسته‌اند.

تلسکوپ‌های فضایی مانند تلسکوپ فضایی GECAM-C چین و تلسکوپ فضایی فِرمی ناسا، جت‌های دوقلویی را که در نتیجه این فروپاشی در اکتبر ۲۰۲۲ رها شدند، کشف کردند. ضمن اینکه این فروپاشی منجر به تولد یک سیاه‌چاله شده است.

تیم تلسکوپ GECAM-C همراه با داده‌های آن به طور جداگانه داده‌های تلسکوپ فضایی فرمی ناسا را نیز ​​پردازش و ارزیابی کرد. این مطالعه ترکیبی چهار دقیقه پس از رصد این انفجار پرتو گاما، یک خط اولیه را با انرژی بالاتر ۳۷ میلیون الکترون ولت نشان داد که از خط طیفی مشاهده شده توسط یک تیم ایتالیایی پشتیبانی می‌کرد.

بینگ ژانگ از دانشگاه نوادا لاس وگاس می‌گوید که این تلاش ترکیبی، امکان بازیابی قابل توجهی از انتشار خط را در یک مقیاس زمانی گسترده‌تر فراهم می‌کند.

در حالی که رصدخانه بزرگ Air Shower در ارتفاعات چین، فوتون‌های پرتو گاما بیش از ۱۰ ترا الکترون ولت را شناسایی کرده است، ژانگ توضیح داد که فوتون‌های منفرد با یک خط طیفی متفاوت هستند.

یک خط طیفی به تجمع قابل توجهی از فوتون‌ها در یک انرژی خاص مانند ۳۷ میلیون الکترون ولت نیاز دارد. به گزارش این تیم، این سطح انرژی قابل توجه است، زیرا تولید آن با مکانیسم‌های تشعشعی شناخته شده چالش برانگیز است.

جزئیات تحقیقات این تیم در مجله Science China: Physics, Mechanics & Astronomy منتشر شده است.