عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
رسم توضيحي لـ GRB 250702B والمجرة المتربة التي انفجرت منها. | الائتمان: NOIRLab/NSF/AURA/M. جارليك
اكتشف علماء الفلك أطول انفجار لأشعة جاما على الإطلاق، وهو انفجار كوني استمر سبع ساعات، وقرروا أنه قد يكون من عمل ثقب أسود يدمر نجمًا.
انفجارات أشعة جاما تعتبر (GRBs) أقوى الانفجارات الكونية منذ الانفجار الكبير، ولكن عندما تم اكتشاف GRB 250702B لأول مرة في 2 يوليو 2025 بواسطة وكالة ناسا تلسكوب فيرمي لأشعة جاما الفضائي, وسرعان ما برزت بين حوالي 15000 من انفجارات أشعة جاما المكتشفة حتى الآن. يمكن أن يكون الانفجار نتيجة لثقب أسود بعيد المنال متوسط الكتلة يلتهم نجمًا.
تعد انفجارات GRB التي حطمت الأرقام القياسية هي الأطول على الإطلاق، ولم يقترب أي من معاصريها من مدتها التي تبلغ سبع ساعات. ليس هذا فحسب، بل أظهرت انفجارات GRB 250702B أيضًا انفجارات متفجرة متكررة، امتدت مدتها على مدار أيام. ونظرًا لأن معظم انفجارات GRB تدوم لبضع دقائق فقط، فإن هذا يعني أن GRB 250702B تقدم لعلماء الفلك فرصة فريدة لدراسة مثل هذا الحدث. ويعتقدون أيضًا أن هذا شكل جديد تمامًا من الانفجار الكوني.
وقالت عضوة الفريق إليزا نايتس من جامعة جورج واشنطن ومركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ميريلاند في بيان: “استمرت الموجة الأولية من أشعة جاما لمدة 7 ساعات على الأقل، أي ما يقرب من ضعف مدة أطول موجة GRB شوهدت سابقًا، واكتشفنا خصائص أخرى غير عادية”. “هذا بالتأكيد فورة تختلف عن أي ثورة أخرى شهدناها في الخمسين عامًا الماضية.”
وفي متابعة الكشف الأولي لفيرمي، تحول علماء الفلك إلى تلسكوب كبير جداً (VLT) يقع في سيرو بارانال في صحراء أتاكاما في شمال تشيلي. وكشف هذا عن الموقع الذي انفجرت منه انفجارات GRB، وهي مجرة تبعد مليارات السنين الضوئية عن درب التبانة.
من خلال التحقيق في الشفق اللاحق لـ GRB 250702B باستخدام ثلاثة من أقوى التلسكوبات الأرضية في العالم، تلسكوب Víctor M. Blanco ذو 4 أمتار وتلسكوبي مرصد الجوزاء الدولي التوأم بطول 8.1 متر، وجد فريق من الباحثين بقيادة جوناثان كارني، من جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل، أدلة حول سبب هذا الانفجار القياسي.
“إن القدرة على توجيه تلسكوبات بلانكو وجيميني بسرعة في غضون مهلة قصيرة أمر بالغ الأهمية لالتقاط الأحداث العابرة مثل انفجارات أشعة جاما،” كارني قال في بيان. “بدون هذه القدرة، سنكون محدودين في فهمنا للأحداث البعيدة في سماء الليل الديناميكية.”
ما الذي تسبب في أطول انفجار لأشعة جاما تم تسجيله على الإطلاق؟
يشير هذا البحث إلى أن إشارة أشعة جاما الأولية الصادرة عن انفجار GRB 250702B انبثقت من نفث بلازما ضيق قريب من سرعة الضوء يصطدم بالغاز والغبار المحيطين به. ويشير هذا إلى أن المجرة التي هي موطن هذا الحدث مليئة بكمية هائلة من الغبار حول نقطة الانبعاث. ووجد الفريق أيضًا أن المجرة المضيفة لـ GRB 250702B أكبر حجمًا من تلك الموجودة في GRBs الأخرى.
تشير إحدى النظريات الحالية حول إنشاء انفجارات GRB إلى أنها تحدث عندما تنهار النجوم العملاقة الزرقاء الضخمة في نهاية حياتها، أو عندما يولد نجم نيوتروني متطرف يسمى النجم المغناطيسي، أو عندما يمزق ثقب أسود نجمًا فيما يسمى “”حدث اضطراب المد والجزر“(TDE). ومع ذلك، لا يبدو أن GRB 250702B يتماشى تمامًا مع أي من هذه السيناريوهات.
على اليسار: المجال النجمي حول المجرة المضيفة لـ GRB 250702B، وهو أطول انفجار لأشعة جاما لاحظه علماء الفلك على الإطلاق. وهي تشتمل على ملاحظات من تلسكوب جيميني نورث، وهو نصف مرصد جيميني الدولي، الذي تموله جزئيًا مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية ويتم تشغيله بواسطة NSF NOIRLab، بالإضافة إلى كاميرا الطاقة المظلمة المصنعة من قبل وزارة الطاقة الأمريكية، والمثبتة على تلسكوب NSF Víctor M. Blanco الذي يبلغ طوله 4 أمتار في مرصد سيرو تولولو للبلدان الأمريكية، وهو برنامج NSF NOIRLab. على اليمين: منظر قريب للمجرة المضيفة المأخوذة مع جيميني نورث تلسكوب. هذه الصورة هي نتيجة أكثر من ساعتين من المراقبة، إلا أن المجرة المضيفة تبدو باهتة للغاية بسبب كمية الغبار الكبيرة المحيطة بها. | المصدر: مرصد الجوزاء الدولي/CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA معالجة الصور: J. Miller (مرصد الجوزاء الدولي/NSF NOIRLab)، M. Zamani & D. de Martin (NSF NOIRLab)
لدى الباحثين حاليًا ثلاث أفكار حول الحدث الذي كان من الممكن أن يطلق هذا النوع من انفجارات GRB التي حطمت الأرقام القياسية. الأول يتضمن اصطدام ثقب أسود بنجم تم تجريد طبقاته الخارجية من الهيدروجين ويتكون الآن في معظمه من الهيليوم.
يشير السيناريو الثاني إلى أن نجمًا أو جسمًا نجميًا أصغر مثل قزم بني أو حتى كوكب قد واجه تأثير الجاذبية الهائل لثقب أسود أو نجم نيوتروني، مما أدى إلى حدث أصغر وأقل قوة من نوع TDE يسمى حدث اضطراب المد والجزر الصغير.
تتضمن آلية الإطلاق المحتملة الثالثة لـ GRB 250702B فئة مراوغة من الثقوب السوداء تسمى “ثقب أسود متوسط الكتلة”، تتراوح كتلته من 100 مرة كتلة الشمس، إلى 100000 مرة كتلة نجمنا. على الرغم من حقيقة أن العلماء يعتقدون أن الكون مليء بهذه الثقوب السوداء التي تقع في منتصف الطريق، إلا أنه نادرًا ما يتم اكتشافها. إذا كان هذا السيناريو مناسبًا لـ GRB 250702B، فستمثل هذه المرة الأولى التي يرصد فيها علماء الفلك ثقبًا أسود متوسط الكتلة ينتج نفاثات بلازما بعد تمزيق نجم.
وقال كارني: “يمثل هذا العمل مشكلة رائعة في علم الآثار الكونية حيث نعيد بناء تفاصيل حدث وقع على بعد مليارات السنين الضوئية”. “إن الكشف عن هذه الألغاز الكونية يوضح مقدار ما لا نزال نتعلمه عن الأحداث الأكثر تطرفًا في الكون ويذكرنا بمواصلة تخيل ما قد يحدث هناك.”
نُشر بحث الفريق في نوفمبر رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.