لأكثر من ستين عامًا ، كان علماء الفلك يستكشفون الكون بحثًا عن مصادر للأشعة السينية. يُعرف الكشف عن الأشعة السينية الكونية بأنه عمل مرتبط بالنجوم وسحب الغاز شديد الحرارة والوسائط بين النجوم والأحداث المدمرة. في العقود الأخيرة ، استفاد الفلكيون بشكل كبير من نشر التلسكوبات المدارية مثل مرصد تشاندرا للأشعة السينية.
منذ إطلاقها في 23 يوليو 1999 ، كانت شاندرا هي المهمة الرئيسية لناسا لعلم الفلك بالأشعة السينية. وفي الأسبوع الماضي (الخميس 30 مارس 2017) ، حقق المرصد شيئًا مثيرًا للإعجاب. باستخدام مجموعة أدواته المتقدمة ، التقط المرصد وميضًا غامضًا قادمًا من الفضاء البعيد. لم يكن هذا فقط أعمق مصدر للأشعة السينية تمت ملاحظته على الإطلاق ، بل كشف أيضًا عما يمكن أن يكون ظاهرة جديدة تمامًا.
يقع في منطقة السماء المعروفة باسم Chandra Deep Field-South (CDF-S) ، يبدو أن مصدر انبعاث الأشعة السينية هذا قد جاء من مجرة صغيرة تقع على بعد حوالي 10.7 مليار سنة ضوئية من الأرض. كما أن لديها بعض الخصائص الرائعة ، وتنتج المزيد من الطاقة في غضون بضع دقائق تجمعها جميع النجوم في المجرة.
تم الكشف عنه أصلاً في عام 2014 من قبل فريق من الباحثين من جامعة ولاية بنسلفانيا والجامعة البابوية الكاثوليكية في تشيلي في سانتياغو ، شيلي ، لم يتم اكتشاف هذا المصدر حتى في نطاق الأشعة السينية في البداية. ومع ذلك ، سرعان ما لفت انتباه الفريق عندما اندلع وأصبح أكثر إشراقا 1000 في غضون بضع ساعات. في هذه المرحلة ، بدأ الباحثون في جمع البيانات باستخدام مطياف التصوير CCD المتقدم من Chandra.
بعد يوم من اندلاع النيران ، تلاشى مصدر الأشعة السينية إلى درجة أن شاندرا لم تعد قادرة على اكتشافها. كما وصف نيل براندت - أستاذ Verne M. Willaman لعلم الفلك والفيزياء الفلكية في ولاية بنسلفانيا وجزء من الفريق الذي لاحظه لأول مرة - الاكتشاف في بيان صحفي بنسلفانيا:
"كان هذا المصدر المحترق بمثابة مكافأة مفاجئة رائعة اكتشفناها عن طريق الخطأ في جهودنا لاستكشاف عالم غير معروف جيدًا لكون الأشعة السينية الخافت. لقد حالفنا الحظ بالتأكيد مع هذا الاكتشاف ولدينا الآن ظاهرة عابرة جديدة ومثيرة لاستكشافها في السنوات المقبلة ".
بعد ذلك تمت استشارة آلاف الساعات من البيانات القديمة من تلسكوبات هابل وسبيتزر الفضائية لتحديد موقع مصدر الأشعة السينية CDF-S. وعلى الرغم من أن العلماء كانوا قادرين على تحديد أن صورة مصدر الأشعة السينية وضعتها أبعد من تلك التي تمت ملاحظتها من قبل ، إلا أنهم ليسوا واضحين تمامًا بشأن ما يمكن أن يسببها.
من ناحية ، يمكن أن يكون نتيجة نوع من الأحداث المدمرة ، أو شيء لم يره العلماء من قبل. يرجع السبب في ذلك إلى حقيقة أن رشقات الأشعة السينية تأتي أيضًا مع رشقة أشعة غاما (GRB) ، والتي يبدو أنها مفقودة هنا. بشكل أساسي ، GRBs هي انفجارات متدفقة ناتجة عن انهيار نجم ضخم أو عن طريق اندماج نجمين نيوترونيين (أو نجم نيوتروني به ثقب أسود).
ولهذا السبب ، تم اقتراح ثلاثة تفسيرات محتملة. في البداية ، مصدر الأشعة السينية CDF-S هو في الواقع نتيجة لانهيار نجم أو اندماج ، لكن الطائرات الناتجة ليست موجهة نحو الأرض. في السيناريو الثاني ، يكون السيناريو نفسه مسؤولاً عن مصدر الأشعة السينية ، لكن GRB تقع خارج المجرة الصغيرة. التفسير الثالث المحتمل هو أن الحدث نجم عن ثقب أسود متوسط الحجم يمزق نجمًا قزمًا أبيض.
لسوء الحظ ، لا يبدو أن أيًا من هذه التفسيرات يتناسب مع البيانات. ومع ذلك ، لاحظ فريق البحث هذا أيضًا أن هذه الاحتمالات ليست مفهومة جيدًا ، حيث لم تتم مشاهدة أي منها في الكون. كما قال فرانز باور - عالم الفلك من الجامعة البابوية الكاثوليكية في تشيلي -: "منذ اكتشاف هذا المصدر ، كنا نكافح لفهم أصله. يبدو الأمر كما لو كان لدينا أحجية تركيب ولكن ليس لدينا كل القطع ".
لم يلاحظ شاندرا فقط أي مصادر أخرى للأشعة السينية مثل هذا المصدر خلال الـ 17 عامًا التي قام فيها بمسح منطقة CDF-S ، ولكن لم يلاحظ التلسكوب الفضائي أي أحداث مماثلة في أي مكان في الكون خلال ما يقرب من عقدين من العمل . علاوة على ذلك ، كان هذا الحدث أكثر إشراقًا وقصر العمر ، وحدث في مجرة مضيفة أصغر وأصغر من مصادر الأشعة السينية الأخرى غير المبررة.
من كل هذا ، يبدو أن الوجبات السريعة الوحيدة هي أن الحدث كان على الأرجح نتيجة حدث كارثي ، مثل تمزق نجم نيوتروني أو قزم أبيض. لكن حقيقة أنه لا يبدو أن أيًا من التفسيرات الأكثر معقولية تفسر خصائصه الغريبة يبدو أنها توحي بأن الفلكيين ربما شهدوا نوعًا جديدًا تمامًا من الأحداث الكارثية.
دراسة الفريق - "عدد سكان ضعيف جديد من الأشعة السينية العابرة" - متاحة على الإنترنت وسيتم نشرها في عدد يونيو 2017 من الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. في هذه الأثناء ، سيفحص الفلكيون البيانات التي حصل عليها تشاندرا ومراصد الأشعة السينية الأخرى - مثل XMM-Newton من ESA و Swift Gamma-Ray Burst Mission من وكالة ناسا - لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم العثور على أي حالات أخرى من هذا النوع من الأحداث .
وبالطبع ، فإن الاستطلاعات المستقبلية التي تم إجراؤها باستخدام شاندرا والجيل القادم من مقاريب الأشعة السينية ستكون أيضًا في بحث عن هذا النوع من رشقات الأشعة السينية القصيرة العمر وذات الطاقة العالية. من الجيد دائمًا أن يرمي الكون كرة منحنية. فهو لا يُظهر لنا أن لدينا المزيد لنتعلمه فحسب ، بل يعلمنا أيضًا أنه يجب ألا نتقاعس أبدًا في نظرياتنا.
تأكد من التحقق من هذه الرسوم المتحركة لمصدر الأشعة السينية CDF-S أيضًا ، بإذن من مرصد تشاندرا للأشعة السينية:
