رکوردشکنی انفجارهای پرتو گاما

در سحرگاه جمعه 22 مهر 1401 (به افق شیلی) اخترشناسان توانستند با استفاده از تلسکوپ جِمِنای جنوب (Gemini South) که در شیلی مستقر است، ره‌آوردهای بی‌سابقه‌ای از یک انفجار بسیار عظیم پرتو گاما را مشاهده کنند.

انفجار گامای مورد نظر که با نام GRB221009A شناخته می‌شود، در 15 مهر امسال توسط تلسکوپ‌های فضایی پرتو ایکس و گاما آشکار شد و همان زمان رکورد درخشش همه انفجارهای گذشته را شکست. چشمهء آن در فاصله 2.4 میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد و احتمالا یک انفجار ابرنواختری که منجر به تولد یک سیاه‌چاله شده‌است، آن را ایجاد کرده است.

انفجارهای پرتو گاما (Gamma-Ray Burst) که به اختصار GRB خوانده می‌شوند، انفجارهای فشرده و مهیب پرتوهای گاما از منبع یا چشمه‌های ناشناخته در کهکشان‌های بسیار دور هستند که ممکن است برای چند دهم تا چند ساعت دوام داشته باشند. این انفجارها از دهه 1970م رصد شده و تقریبا به طور یکنواخت از همه سوی آسمان مشاهده می‌شوند. انفجارهای پرتو گاما پرانرژی‌ترین پدیده‌هایی هستند که در کیهان اتفاق می‌افتند. اخترشناسان احتمال می‌دهند این انفجارها ناشی از برخورد ستاره‌های نوترونی یا تشکیل سیاه‌چاله در انفجارهای ابرنواختری هستند.

ویژگی مهم این انفجار در شدت رکوردشکن آن و فاصله نزدیکش به ماست. این انفجار یکی از نزدیک‌ترین و احتمالا پرانرژی‌ترین انفجارهای پرتو گاما است که تاکنون مشاهده شده است.

اما اهمیت رصدی که توسط تلسکوپ جمنای جنوب انجام شده است در سرعت عمل و دقت بالای ثبت جزئیات پس از این انفجار است که توسط یک تلسکوپ نوری (اپتیکی) انجام شده است.

دو گروه ستاره‌شناس مستقل در همراهی مدیریت و مسئولین تلسکوپ جمنای توانستند در کمترین زمان ممکن اطلاعات لازم و مورد نیاز را از بقایای درخشان این انفجار سترگ ثبت کنند.

این دو گروه رصدهای خود را به فاصله چند دقیقه از هم انجام دادند. اولین رصد از ابزار FLAMINGOS-2 که یک طیف‌نگار تصویربردار فروسرخ نزدیک است استفاده کرد و رصد دوم از طیف‌نگار چندشیئی جمنای (GMOS) استفاده کرد.

این تازه فقط فرآیند رصد و ثبت داده‌های به دست آمده توسط تلسکوپ و ابزارگان آن است. کار اخترشناسان بعد از آن شروع شده که هر دو گروه رصدی با دسترسی به اطلاعات هر دو رصد در حال تجزیه و تحلیل اطلاعات این پدیده پرانرژی هستند. باید منتظر بمانید تا در هفته‌های آینده نتیجه تحلیل‌های آن‌ها منتشر شود و بخشی از رازهای این انفجار عظیم را برایمان آشکار کنند.

رصدخانه بین‌المللی جِمِنای شامل دو تلسکوپ 8.1 متری است که در بهترین نقاط رصدی در هر دو نیمکره شمالی و جنوبی زمین قرار گرفته‌اند تا بتوانند همه سوی آسمان را رصد کنند. یکی در قله موناکی هاوائی و دیگری در قله سرو پاچون شیلی. امریکا، کانادا، آرژانتین، برزیل، شیلی و کره در این رصدخانه سهیم هستند.

به گفته برندان اوکانر (سرگروه یکی از تیم‌های رصدی) انفجار GRB 221009A یک انفجار به طور غیرمعمول طولانی‌ای است که درخشان‌ترین GRB ثبت شده تاکنون است. و درخشش آن رکوردها را در همه طول موج‌های الکترومغناطیس شکسته است. از آن‌جا که این انفجار بسیار روشن و نزدیک است، فکر می‌کنند که این فرصتی استثنایی در یک قرن است تا به برخی از اساسی‌ترین پرسش‌های مربوط به این انفجارها، از شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها تا آزمایش‌های مدل‌های ماده تاریک پاسخ دهیم.

از طرفی جیلیان راستی‌نژاد (احتمالا ایشان اصالت ایرانی دارند) سرپرست گروه دیگر، گفته است در گروه پژوهشی ما، از این انفجار با عنوان «قایق» یا درخشان‌ترین در همه دوران، یاد کرده‌اند. زیرا وقتی به هزاران انفجاری که تلسکوپ‌های پرتو گاما از دهه 1990 شناسایی کرده‌اند نگاه می‌کنیم، این یکی جایگاهی ممتاز دارد. به گفتهء او حساسیت بالا و ابزارگان متنوع تلسکوپ جمنای به آن‌ها کمک می‌کند تا بتوانند همتایان اپتیکی GRB 221009A را در زمان‌هایی دیرتر از زمانی که بیشتر تلسکوپ‌های زمینی می‌توانند مشاهده کنند، رصد کنند. با این کمک آن‌ها می‌توانند بفهمند که چه چیزی باعث این انفجار پرتو گامای منحصر به‌فرد روشن و پرانرژی شده است.

به گفته جانیس لی، دانشمند ارشد جِمِنای، چابکی و پاسخ‌دهی زیرساخت‌ها و کارکنان جمنای از ویژگی‌های بارز رصدخانه آن‌هاست و تلسکوپ‌های آن‌ها را به منابعی برای ستاره‌شناسانی که رخدادهای گذرا و سریع را مطالعه می‌کنند، تبدیل کرده است.

انفجار پرتو گامایی به این شدت و به این نزدیکی تا دهه‌ها و چه بسا قرن‌های دیگر مشاهده نشود. همین موضوع ارزش چنین رصدهایی را بسیار زیاد می‌کند. بنابراین اخترشناسان بسیار تلاش می‌کنند تا نهایت دقت را در دریافت و ثبت جزئیات چنین پدیده‌ای را ثبت و مطالعه و تحلیل کنند.

یکی از فرصت‌هایی که این رویداد به علت نزدیکی‌اش به زمین به ما می‌دهد، بررسی این موضوع است که منشأ عنصرهای سنگین‌تر از آهن چیست. این‌که آیا همهء آن‌ها فقط از ادغام ستاره‌های نوترونی ساخته می‌شوند یا فروپاشی‌های مهیب ستارگان سنگینی که باعث ایجاد GRBها می‌شوند هم موجب ساخت عنصرهای سنگین‌تر از آهن می‌شوند.

منبع: NOIRLab

تهیه و تنظیم: محمد همایونی
24 مهر 1401