رسوم متحركة مثيرة تُظهر كيف كان سيبدو الكون لو كان بإمكاننا رؤية أشعة غاما!
معظم الضوء المتدفق عبر الكون غير مرئي للعين البشرية. هذا فيما هناك خارج الأطوال الموجية المتوسطة المدى التي يمكننا رؤيتها كون كامل يضيء في إشعاع عالي الطاقة ومنخفضها.
وقد تمكّن البشر من بناء أدوات يمكنها رؤية الضوء الذي لا يمكننا رؤيته بالعين المجردة. أحدها هو تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما التابع لناسا، وهو مرصد معلق في مدار أرضي منخفض، يراقب السماء لجهة أشعة غاما، أعلى ضوء ذي طاقة في الكون.
ويراقب فيرمي السماء بأكملها باستمرار، ويراقب مصادر أشعة غاما وكيف تتغير بمرور الوقت، ويزود علماء الفلك بخريطة لمختلف العناصر المنتجة لأشعة غاما التي يمكننا اكتشافها. ويتم تجميع هذه البيانات في كتالوج يمكن للعلماء استخدامه لاستكشاف إنتاج إشعاع غاما.
وتمثل الرسوم المتحركة عاما من تذبذب إشعاع غاما من 1525 مصدرا، ممثلة بدوائر أرجوانية نابضة، تم جمعها بين فبراير 2022 وفبراير 2023، حيث يمثل كل إطار ثلاثة أيام من الملاحظات. كلما كبرت الدائرة، زاد سطوع إشعاع غاما.
وفي غضون ذلك، تمثل الدائرة الصفراء المسار الظاهر للشمس عبر السماء لتلك الفترة الزمنية.
ويقول عالم الفيزياء الفلكية دانييل كوتشيفسكي من مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا في هنتسفيل: "ألهمنا وضع قاعدة البيانات هذه معا من قبل علماء الفلك الذين يدرسون المجرات وأرادوا مقارنة منحنيات الضوء المرئي وأشعة غاما على نطاقات زمنية طويلة. كنا نتلقى طلبات لمعالجة كائن واحد في كل مرة. الآن يمكن للمجتمع العلمي الوصول إلى جميع البيانات التي تم تحليلها للكتالوج بأكمله".
وتأتي معظم الأضواء الوامضة التي تراها من نوع من المجرات المعروفة باسم blazars. وهذه مجموعة فرعية من مجرات الكوازار، وهي عبارة عن مجرة ذات نواة نشطة للغاية، ما يعني أن الثقب الأسود الهائل يفرط في المواد بمعدل هائل. ويتم تسخين هذه المادة من خلال النشاط الشديد حول الثقب الأسود بحيث تنطلق عبر الفضاء. وتبعث الكوازارات ألمع ضوء في الكون. وبعض هذه الكوازارات لها نفثات من البلازما انطلقت من نواة المجرة. وعندما يتغذى الثقب الأسود، يتم تحويل بعض المواد التي تدور حوله وتسريعها على طول خطوط المجال المغناطيسي خارج أفق الحدث. وعندما تصل إلى القطبين، يتم إطلاق هذه المادة في الفضاء بسرعات عالية، وغالبا ما تقترب من سرعة الضوء في الفراغ.
ويعرف البلازار بأنه كوازار يُوجه نفاثه نحو الأرض أو قريبا منها. وبسبب هذا الاتجاه، يظهر الضوء أكثر إشراقا عبر الطيف بأكمله. وتعتبر البلازارات مصادر معروفة لإشعاع غاما، لكن ضوءها يتقلب على فترات زمنية قصيرة جدا؛ يمكن لتقلباتها أن تساعد علماء الفلك في دراسة كيفية تغذية هذه العمالقة.
وبالإضافة إلى البيانات الأخرى، يمكنها أيضا المساعدة في الإجابة عن الأسئلة المتعلقة بالكون. على سبيل المثال، تم مؤخرا فقط تتبع اكتشافات النيوترينوات التي أجرتها مراصد مثل IceCube في القارة القطبية الجنوبية وصولا إلى المجرات النجمية.
وتمثل البلازارات أكثر من 90% من مصادر أشعة غاما في الإضافة الجديدة إلى كتالوج Fermi لأشعة غاما. وتشمل الأجسام الأخرى التي تنبعث منها إشعاع غاما نوعا من النجوم النيوترونية يسمى النجوم النابضة، والبقايا الممزقة للمواد المتبقية من انفجارات المستعر الأعظم، والأنظمة الثنائية مثل النجوم النيوترونية الثنائية.
وهناك توهج أشعة غاما لمستوى مجرة درب التبانة، وهو ممثل في الرسوم المتحركة بشريط برتقالي باهت يمتد عبر مركز الصورة. هناك، يمثل اللون الأكثر إشراقا وتوهجا أكثر إشراقا.
ومن المأمول أن توفر الملاحظات الطويلة الأمد نظرة أعمق لبعض الظواهر المرتبطة بمصادر أشعة غاما. على سبيل المثال، يمكن أن يساعد تتبع النيوترينو إلى فترة أكثر إشراقا من نشاط البلازار في تضييق نطاق العمليات التي تنتج هذه الجسيمات الغامضة.
ويتوفر الكتالوج المحدث حديثا مجانا من The Astrophysical Journal Supplement Series.
المصدر: ساينس ألرت
