وهج انفجار أشعة غاما يكشف سابقة عند أطوال الموجات الراديوية
تمكّن علماء فلك يدرسون انفجارًا نجميًا هائلًا من التقاط إشارة غير مألوفة قد تمنح صورة علمية أوضح عن كيفية تشكّل بعض أعنف الاندفاعات في الكون. وباستخدام مصفوفة NSF الكارل جانسكي الكبيرة جدًا، رصد الباحثون ضوءًا راديويًا مستقطبًا من وهج انفجار أشعة غاما طويل المدة المعروف باسم GRB 260310A. والأهم من ذلك أنهم أفادوا بأن الإشارة أظهرت دلائل على دوران فاراداي، في أول مرة يُرصد فيها هذا الظهور في انفجار أشعة غاما.
ويعود هذا الرصد إلى 10 مارس 2026، عندما أعلن فريق انفجارات أشعة غاما التابع لتلسكوب فيرمي عن الحدث. وقد صُنّف GRB 260310A على أنه انفجار طويل المدة، وهو النوع المرتبط بموت نجم ضخم. ووفقًا للمادة المصدر، وقع الانفجار داخل سحابة كثيفة شديدة المغنطة من غاز الهيدروجين، وهي منطقة HII نشأت بفعل رياح نجم ضخم شاب.
وتكتسب هذه البيئة أهمية لأنها تبدو أنها تركت بصمة على الضوء الخارج من الانفجار. ومع توجيه التلسكوبات حول العالم نحو الانفجار ووهجه اللاحق، رصدت المصفوفة الكبيرة جدًا انبعاثًا راديويًا مستقطبًا من نفاثة اندفعت مبتعدة عن موقع الانفجار. ولم تقتصر بصمة الاستقطاب على تأكيد وجود عمليات منظمة في الوهج اللاحق، بل منحت علماء الفلك وسيلة جديدة لقراءة البيئة المغناطيسية المحيطة بالانفجار.
لماذا يهم الضوء المستقطب
يتذبذب الضوء المستقطب في اتجاه معين. وفي الحياة اليومية، يواجه الناس هذا المفهوم عبر النظارات الشمسية المستقطبة التي ترشح الضوء المنعكس. أما في الفيزياء الفلكية، فيمكن للاستقطاب أن يكشف بنية فيزيائية لا تستطيع قياسات السطوع العادية إظهارها. وقد يحمل معلومات عن المجالات المغناطيسية، وهندسة النفاثات، والمادة التي عبرها الضوء في طريقه إلى الأرض.
في حالة GRB 260310A، وجد علماء الفلك أن زاوية الاستقطاب تتغير عبر الأطوال الموجية الراديوية. وهذا الالتواء المعتمد على الطول الموجي هو السمة المميزة لدوران فاراداي، وهي عملية تحدث عندما ينتقل الضوء المستقطب عبر بلازما ممغنطة. ويقوم المجال المغناطيسي والجسيمات المشحونة في ذلك الوسط بتدوير زاوية استقطاب الضوء، ويزداد التأثير قوة عند الأطوال الموجية الأطول.
ولهذا السبب، فإن هذا الاكتشاف مهم علميًا. فهو يعني أن الانفجار لم يُرصد بوصفه ومضة ووهجًا لاحقًا يتلاشى فحسب، بل تمكن الباحثون من استخدام الإشارة الراديوية نفسها لاستكشاف المادة الممغنطة المحيطة بالنجم المنفجر. ويصف النص المصدر هذا بأنه أول مرة يَرى فيها أحد دوران فاراداي في انفجار أشعة غاما، ما يفتح مسارًا رصديًا مباشرًا لدراسة البيئة القريبة جدًا من هذه الأحداث.
انفجار داخل فقاعة نجمية ممغنطة
لم تكن سحابة الهيدروجين حول GRB 260310A مجرد جيب عشوائي من الغاز. فالمادة المصدر تصفها بأنها منطقة HII، أي فقاعة من الهيدروجين المتأين تشكلت بفعل رياح نجم ضخم شاب. ويتوافق هذا الوصف تمامًا مع النموذج السائد لانفجارات أشعة غاما طويلة المدة، الذي يربطها بانهيار وانفجار نجوم شديدة الضخامة.
وتعزز الأدلة الراديوية الجديدة هذا التفسير. فإذا كان الانفجار قد وقع داخل منطقة HII كثيفة ممغنطة، فمن المرجح أن النجم السلف أمضى حياته منغرسًا في بيئة نجمية نشطة قبل أن يموت بصورة كارثية. ثم كان على النفاثة الناتجة أن تخترق تلك المادة الممغنطة وتلمع خلالها، ما أتاح لعلماء الفلك رصد التأثير الالتوائي على استقطاب الراديو.
وتعد هذه القراءة البيئية قيمة لأن انفجارات أشعة غاما شديدة جدًا لكنها خاطفة. وغالبًا ما يتعلم العلماء عنها من خلال إعادة بناء الدلائل من أذيالها اللاحقة عبر أطوال موجية مختلفة. وفي هذه الحالة، يبدو أن بيانات الراديو تحفظ معلومات لا عن النفاثة نفسها فحسب، بل عن الحيّ الكوني المحلي الذي عاش فيه النجم ومات فيه.
ما الذي يمكن أن يخبر به دوران فاراداي علماء الفلك
يوفر دوران فاراداي وسيلة لفهم بنية المجال المغناطيسي والبلازما الممغنطة التي عبرها الضوء. وبعبارات بسيطة، يمكنه أن يساعد الباحثين على تقدير مدى انتظام المجال المغناطيسي، وقوته المحتملة، وكمية المادة المتأينة الواقعة على خط النظر. وبالنسبة إلى جسم شديد العنف وبعيد مثل انفجار أشعة غاما، فإن هذه عائدات غنية بشكل غير معتاد من نوع واحد من القياس.
ويقول النص المصدر إن هذا التأثير يقدم دلائل على بنية وقوة المجال المغناطيسي حول موقع الانفجار، وكذلك على ظروف البلازما في أعقاب الانفجار. وقد تساعد هذه القياسات في تحسين النماذج الخاصة بكيفية إطلاق النفاثات، وكيفية تفاعلها مع المادة المحيطة، وما نوع البيئات السلفية القادرة على إنتاج انفجارات شديدة القوة على نحو خاص.
وتكتسب هذه النقطة الأخيرة أهمية كبيرة. فليس كل انفجارات أشعة غاما تتكوّن في الظروف نفسها، وأحد الأسئلة المحورية في هذا المجال هو: أي النجوم والبيئات أكثر احتمالًا لتوليدها؟ وإذا كان بوسع استقطاب الراديو رسم خرائط للبيئات الممغنطة حول هذه الأحداث، فقد يصبح أداة مقارنة جديدة عبر الانفجارات المقبلة.
محطة بارزة في المتابعة متعددة المراصد
كما يبرز هذا الرصد قيمة المتابعة السريعة بعد إنذار الانفجار. فبمجرد أن أعلن فيرمي عن GRB 260310A، تحرك علماء الفلك بسرعة لرصده بأكبر عدد ممكن من الأجهزة. وقد كان إسهام المصفوفة الكبيرة جدًا مهمًا على نحو خاص لأن الأطوال الموجية الراديوية حفظت معلومات الاستقطاب اللازمة لإظهار بصمة دوران فاراداي.
وقد أصبح هذا النوع من حملات الرصد المنسقة الآن عنصرًا أساسيًا في فلك الظواهر العابرة، حيث يجب التقاط الأحداث السريعة قبل أن تخبو. ويمكن لانفجارات أشعة غاما أن تتغير كثيرًا خلال ساعات وأيام، لذا فإن جمع البيانات عبر الطيف غالبًا ما يكون الفارق بين تعريف تقريبي وشرح فيزيائي مفصل.
وفي حالة GRB 260310A، يبدو أن الرصدات الراديوية حوّلت حدثًا عابرًا دراميًا إلى حدث أكثر قدرة على التشخيص. فبدلًا من تأكيد أن نجمًا ضخمًا انفجر وأطلق نفاثة فحسب، يمكن للباحثين الآن استنتاج المزيد عن الفقاعة المغناطيسية المحيطة بالانفجار. ويقول المصدر إن مجموعة البيانات الكاملة للحدث ينبغي أن تساعد العلماء على فهم أفضل لنوع النجوم والبيئات القادرة على إنتاج انفجارات أشعة غاما قوية.
ما الذي يأتي بعد ذلك
لا يَحسم رصد واحد النظرية الأوسع لانفجارات أشعة غاما، لكنه قد يعيد تعريف ما يبحث عنه علماء الفلك في الانفجار التالي. وإذا أمكن رصد دوران فاراداي مرة أخرى، فقد تصبح دراسات استقطاب الراديو جزءًا أكثر أهمية بكثير من المتابعة القياسية لهذه الانفجارات. وقد تضيف كل حالة مستقبلية خريطة بيئية أخرى، تساعد الباحثين على بناء صورة أوضح عن كيفية انتهاء حياة أكثر النجوم ضخامة.
وفي الوقت الراهن، يبرز GRB 260310A كمنعطف تقني وعلمي مهم. فقد قدّم الانفجار لمحة ليس فقط عن الموت العنيف لنجم ينهار، بل أيضًا طريقة لقياس الشرنقة الممغنطة المحيطة به. وفي مجال تختفي فيه أكثر الأحداث سطوعًا تقريبًا بالسرعة نفسها التي تظهر بها، يعد ذلك نوعًا نادرًا من الإشارة الدائمة.
تعتمد هذه المقالة على تقرير من Universe Today. اقرأ المقال الأصلي.
Originally published on universetoday.com
