نجح العلماء في المحاكاة الحاسوبية الأمريكية لأشعة جاما في حل لغز طويل الأمد - وأكدت النتائج التي توصلوا إليها، في الواقع، نظرية طرحها لأول مرة علماء إسرائيليون
تم حل اللغز الذي شغل العلماء لمدة 30 عامًا هذه الأيام في دراسة أجرتها جامعة كولومبيا وكلية بارنارد في الولايات المتحدة الأمريكية. وأكد نظرية طرحها لأول مرة عالمان إسرائيليان: البروفيسور إيلي واكسمان من معهد وايزمان والبروفيسور آفي ليب، الذي يعمل حاليا في معهد الفيزياء الفلكية بجامعة هارفارد في بوسطن.
ووجدت الدراسة أن معظم أشعة جاما التي تصل إلى مجرتنا يتم إنشاؤها في مجموعات مجرية ومختلف الأجسام الفضائية الضخمة. ويوفر هذا الاكتشاف زاوية رؤية جديدة للطريقة التي تتشكل بها هياكل النجوم والمجرات في الكون، ولأصل المجالات المغناطيسية في الوسط بين المجرات.
ونشرت الدراسة الجديدة الدكتور كاليب شرف من "كولومبيا" وراشمي موخرجي من "كلية بارنارد" في مجلة "أستروفيزيكال جورنال". وارتكزوا في عملهم على تحليل البيانات المتراكمة على مدار تسع سنوات فيما يتعلق بتوزيع أشعة جاما التي وصلت إلى الأرض من أعماق الكون. وقد ركز القمر الصناعي البحثي الخاص بهذا الموضوع "كومبتون" على هذا الأمر منذ إطلاقه من قبل وكالة ناسا في أوائل التسعينيات، وتحتوي قاعدة بياناته بالفعل على معلومات حول 90 عنقودًا مجريًا (!).
ويزعم الباحثون، الذين استخدموا أساليب تحليل إحصائية متطورة، أن السماء المحيطة بمعظم مجموعات المجرات الكبيرة أكثر سطوعًا بشكل ملحوظ في إشعاع غاما من المناطق الأخرى في الكون. وأوضحوا أن بحثهم يحل اللغز ليس فقط حول أصل إشعاع جاما، بل أيضًا حول الهياكل التي تتشكل في الكون تحت تأثير الجاذبية.
أشعة جاما هي الشكل الأكثر طاقة للإشعاع الكهرومغناطيسي. في مجرتنا، درب التبانة، يتم إنشاء أشعة جاما عندما تتحرك الأشعة الكونية والجسيمات الذرية
عند سرعات قريبة من سرعة الضوء تصطدم في الغاز بين النجوم أو عندما تلتقي الجسيمات والجسيمات المضادة. تعتبر الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية بيئات مناسبة لتوليد إشعاع غاما.
تعتبر العناقيد المجرية أكبر الأجسام التي تشكلت في الكون تحت تأثير الجاذبية. وتم في الدراسة فحص العناقيد التي تحتوي كل منها على آلاف المجرات، في أبعاد درب التبانة. وتستمر في امتصاص المواد مثل الغازات وحتى المجرات الأخرى بأكملها من الفضاء المحيط بها.
إن كتلة مجموعة من المجرات - والتي تتكون أساسًا من المادة المظلمة - هي مصدر قوة الجاذبية المطبقة على بيئتها. تنجذب المادة إلى الكتلة بسرعة تصل إلى عدة آلاف من الكيلومترات في الثانية. في هذا التدفق،
يزداد تسارع الإلكترونات التي تتلقى دفعة إضافية من المجالات المغناطيسية - حتى تقترب من سرعة الضوء. لذا فهي تصطدم بالفوتونات أو الجسيمات أو في مجال الإشعاع المليمتري - وهو تحذير الضوء الذي نشأ بعد الانفجار الأعظم. ترتفع جزيئات الضوء، الفوتونات، نتيجة اصطدامها بمستوى طاقة فوتونات إشعاع جاما. تشكل أشعة جاما هالة حول مجموعات المجرات.
في الماضي، اعتقد علماء آخرون أن أشعة جاما تنشأ بطريقة مختلفة: من المجرات الشبيهة بالكوازار - والتي تسمى البلازارات - والتي "تتغذى"، عن طريق امتصاص المادة، أحيانًا النجوم التي تم سحبها إلى ثقب أسود ضخم وفائق الكتلة.
كما أكدت الدراسة الجديدة نظرية حول ما يعرف بـ"الشبكة الكونية". وهي تشبه الشبكات التي ينسجها العنكبوت. وبحسب هذه النظرية فإن المادة في الكون مرتبة بحيث تشكل شبكة كونية. تتشكل المجرات المضيئة على طول خيوط من المادة العادية والمظلمة، مثل اللآلئ المعلقة على خيط. وتتكون العناقيد من تقاطعات الخيوط الكونية. "تجري" الإلكترونات التي تغذي عملية تكوين أشعة جاما داخل التجمعات وعلى طول قنوات الخيوط المادية التي تربط بين المجرات والمجموعات.
اليكس دورون
