سرانجام دلیلی برای پرتوهای گامایی که به نظر ازفضای خالی می‌آیند کشف شد

پرتوهای گاما از تمام جهات آسمان به زمین برخورد می‌کنند. سیاره ما در درخشش منتشره فوتون های پرانرژی غوطه‌ور است. این موضوع بر ما تأثیر زیادی نمی‌گذارد و واقعاً متوجه آن نمی‌شویم، زیرا جو ما در جذب پرتو گاما بسیار خوب عمل می‌کند. آنقدر خوب است که ما تا دهه ۱۳۴۰ هنگامی که آشکارسازهای پرتو گاما به فضا پرتاب شدند تا به دنبال نشانه‌های آزمایش سلاح‌های اتمی باشند متوجه اشعه گامای کیهانی نشدیم. حتی در آن زمان، آنچه متوجه شدیم، درخش‌های شدید پرتوهای گاما بود که به فوران پرتو گاما (Gamma Ray Bursts) معروف است.

نحوه ایجاد انفجار پرتو گاما

چگونه ذرات اشعه کیهانی پرتوهای گاما ایجاد می‌کنند.

به گزارش اورانوس به نقل از یونیورس تودی، فوران‌های پرتو گاما درخشان اما کوتاه مدت هستند. آنقدر درخشان هستند که ابتدا می‌ترسیدند که ناشی از انفجارهای هسته‌ای روی زمین باشند، اما اکنون می‌دانیم که از رمبش هسته ستاره‌های بزرگ در حال مرگ به سیاه‌چاله ناشی می‌شوند. این رمبش می‌تواند باعث تشکیل جت‌هایی از مواد شود که تقریباً با سرعت نور از ستاره دور می‌شوند. هنگامی که جت با گاز بین‌ستاره‌ای برخورد می‌کند، باریکه‌هایی از پرتو گاما ایجاد می‌کند. اگر جت ستاره‌ی در حال مرگ در جهت ما باشد، انفجار پرتو گاما را تشخیص می‌دهیم.



با افزایش حساسیت تلسکوپ‌های پرتو گاما، درخشش پرتو گاما کهکشانی را نیز تشخیص دادیم. بیشتر این پرتوهای گاما از قرص راه شیری به ما می‌رسند و ناشی از ذرات پرانرژی هستند که با گاز و غبار کهکشان ما برخورد می‌کنند. پرتوهای گامایی وجود دارند که از هسته‌های کهکشانی فعال دوردست می‌آیند. آنها زمانی ایجاد می‌شوند که سیاهچاله‌های فوق سنگین ماده موجود در اطراف خود را مصرف می‌کنند. اما اگر پرتوهای گامایی که از منابع شناخته شده منتشر می‌شوند را حذف کنید، باز هم درخشش ضعیف و پراکنده پرتو گاما وجود دارد. آنها از همه جهات به سوی ما می‌آیند، حتی از مناطقی که به نظر می‌رسد فضای خالی هستند. هرگز نتوانسته‌ایم منبع این زمینه ضعیف را دریابیم، اما به نظر می‌رسد مقاله جدیدی در Nature این راز را حل کرده است.

این گروه به بررسی چگونگی تولید پرتوهای گاما توسط پرتوهای کیهانی پرداختند. پرتوهای کیهانی ذرات بسیار پرانرژی هستند، اغلب پروتون‌هایی که تقریباً با سرعت نزدیک نور حرکت می‌کنند. این ذرات اشعه کیهانی گاهی اوقات به جو ما اصابت می‌کند تا آبشاری  از ذرات ایجاد کند که می‌توانیم روی سطح زمین آنها را تشخیص دهیم. اما برخورد پرتوهای کیهانی نیز می‌تواند پرتوهای گاما ایجاد کند. این گروه فکر کردند که زمینه ضعیف پرتو گاما ممکن است ناشی از برخورد پرتوهای کیهانی با گاز و غبار در کهکشان‌های دور باشد. از آنجا که بیشتر گاز و غبار در کهکشان‌ها در مناطق تشکیل دهنده ستاره‌ها یافت می‌شود، گروه زمینه پرتو گاما را با توزیع کهکشان‌هایی که به طور فعال در آنها شکل‌گیری ستارگان در حال وقوع است مقایسه کرد. آنها دریافتند که مناطق تشکیل ستاره در کهکشان‌ها می‌توانند منبع اشعه گامای پراکنده باشند.

هنگامی که تلسکوپ های پرتو گامای با وضوح بالا مانند آرایه تلسکوپ چرنکوف ساخته شود، نقشه‌های پس زمینه پرتو گاما می‌تواند این مدل را بیشتر تأیید کند. همچنین می‌تواند این امکان را بدهد که مناطق تشکیل دهنده ستاره را به روش جدیدی مطالعه کنیم و ممکن است در درک بهتر منشاء پرتوهای کیهانی کمک‌مان کند.

 

منبع

ستاره‌شناس آماتور، معلم نجوم، فیزیک‌دان و کارشناس رایانه
  • instagram

دیدگاهتان را بنویسید