أنفجارات أشعة جاما

أنفجارات أشعة جاما

تم اكتشاف انفجارات أشعة جاما الكونية (GRBs) عن طريق الصدفة في أواخر عام 1960 عن طريق أقمار صناعية مصممة للكشف عن أشعة غاما التي تنتجها اختبارات القنبلة الذرية على الأرض. ظهرت أولا كومضة لامعه من أشعة غاما اختفت في غضون دقائق. عادة ما يتبع هذه الومضات شفق من الأشعة السينية والبصرية وموجات الراديو.
تحققت قفزة كبيرة في فهم مصادر هذه الانفجارات الكونية عندما اطلق مختبر مصدر الانفجار (BATSE) على متن مرصد كومبتون غاما راي في عام 1991

كان لدى Burst and Transient Source Experiment ) BASTE) راصد له القدره على الكشف عن انفجار اشعه جاما في أي مكان يستطيع رصده في السماء وعلى مدى فترة عدة سنوات سجل الآلاف من هذه الانفجارات تقريبا بمعدل واحد في اليوم وأظهرت هذه النتائج أن هذه الومضات وقعت على نحو عشوائي في جميع أنحاء السماء. ولكن إذا كانت هذه الانفجارات مرتبطه مع الاجسام في مجرة درب التبانة فإنها لا تظهر مثل هذا التوزيع العشوائي وبدلا من ذلك فأنها تتركز في قرص المجرة مثل معظم المواد في درب التبانة. وكانت بيانات هذا الراصد جيدة بحيث انها سمحت لعلماء الفلك استبعاد احتمال أن يكون منشأها في هالة المجرة .

وفي عام 1997 اصبح لعلماء الفلك القدره على صقل عدة مواقع لهذه الانفجارات باستخدام القمر الصناعي Beppo-Sax من خلال مراقبة شفق الأشعة السينية لها. وأيضا تم استخدام تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوبات بصرية أخرى لدراسة الشفق البصري لها وتمكنوا من تحديدها في المجرات على بعد مليارات السنين الضوئيه من الأرض. على مسافات بعيدة من هذا القبيل لابد ان ينتج هذا الانفجار كميات هائلة من الطاقة في ذروتها والتي لاتستغرق سوى بضع ثوان ولها طاقه مماثله لجميع المجرات في الكون!

مصدر هذه الطاقة الهائلة غير معروف. علماء الفلك وضعوا نموذج - نموذج كرة النار - الذي يفسر اختلاف الوقت للاتفجارات ، والتحول في طاقة الإشعاع من الذروة إلى الانخفاض تدريجيا إلى حد معقول . النموذج يحتوي على مادة تتحرك بسرعة تقارب سرعة الضوء تصطدم مع مواد أخرى بقرب .
ما هو مصدر هذه المادة المتحركة ؟ نظريات تشمل دمج النجوم النيوترونية ، أو الثقوب السوداء ، أو انهيار نجم ضخم للغاية لإنتاج ما يطلق عليه هايبر نوفا
في أحد التغيرات في هذا النموذج المركز المنهار يشكل ثقب أسود دوار وبينما تقع الماده المحيطة نحو هذا الثقب اشعة مكثفه من جسيمات عالية الطاقة ونيوترونات تنطلق من الماده في ما يقرب من سرعة الضوء. وهذه هي الماده التي تنتج أشعة غاما لكرة النار .
مراصد الأشعة السينية مثل تشاندرا تساعد في فهم انفجارات أشعة غامامن خلال دراسة شفق الأشعة السينية التابع لها فهي يمكن أن تقيس كمية الغاز في المنطقة المجاورة للانفجار ومعرفة أي العناصر موجودة وهذا يساعد على تثبيت احتمالات صحة احدى النظريات . على سبيل المثال ، رصد شاندرا للانفجار GRB991216 يوفر دليل على وجود سحابة كبيرة غنية بالحديد تبتعد عن موقع الانفجار هذه الملاحظة تظهر لدعم نموذج هايبرنوفا