وفي أغسطس من هذا العام، تم رصد موجات الجاذبية والإشعاع الكهرومغناطيسي لأول مرة نتيجة اندماج نجمين نيوترونيين. أصبح تسجيل الموجات ممكنًا بفضل كاشف "Lego". والآن، يكشف فريق دولي من الباحثين، يضم باحثين إسرائيليين من الجامعة العبرية وجامعة تل أبيب، عن ملاحظات راديوية جديدة توضح ما هو موجود بالفعل. حدث أثناء الاصطدام.
حدث موجة الجاذبية، المسمى GW170817، تم اكتشافه في أغسطس الماضي (وتم نشره خلال شهر أكتوبر) هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة موجات الجاذبية الناتجة عن اندماج النجوم النيوترونية وأيضًا المرة الأولى التي يصاحب فيها الإشعاع الكهرومغناطيسي (تقريبًا في كامل الطيف بما في ذلك إشعاع جاما والأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والإشعاع الراديوي) وقد لوحظ حدث موجة الجاذبية.
وقد أتاح هذا الحدث فرصة نادرة لدراسة اندماج النجوم النيوترونية. على سبيل المثال، قدمت الملاحظات في نطاق الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء لأول مرة دليلًا على وجود عناصر ثقيلة بالفعل في اندماجات النجوم النيوترونية (وهي عملية لم يتم التنبؤ بها إلا من الناحية النظرية حتى الآن). ومع ذلك، قدم هذا الحدث أيضًا ألغازًا جديدة لم يتم استكشافها بعد.
النظرية السائدة هي أنه في مثل هذا الحدث لاندماج النجوم النيوترونية، سيتم انبعاث الكثير من الطاقة في شعاع مركز وضيق (نفث ضيق يتحرك بسرعة عالية جدًا قريبة من سرعة الضوء). ومن المتوقع أن يخترق هذا النفاث المادة المحيطة به، وعندما يتم توجيهه في اتجاهنا نتوقع رؤية إشعاع جاما. لسنوات عديدة، توقع العلماء أن هذا هو النموذج الذي يفسر الدفقات القصيرة من أشعة جاما التي يتم رصدها كل بضعة أسابيع.
وفي الواقع، بعد حوالي ثانيتين من اكتشاف موجات الجاذبية، لوحظ أيضًا إشعاع غاما قصير. ومع ذلك، فإن إشعاع جاما المرصود لم يكن نموذجيًا. لقد كانت ضعيفة جدًا مقارنة بالدفقات القصيرة الأخرى من إشعاعات جاما التي تم رصدها حتى الآن (أحداث بدون موجات جاذبية).
وحاول العلماء في جميع أنحاء العالم تفسير الإشعاع الضعيف بالقول إنه على الرغم من تكوين طائرة نفاثة في الحدث، إلا أنها ليست موجهة نحونا مباشرة ولكن مع ميل طفيف. إذا كان هذا التفسير صحيحًا، فإن النظرية تخبرنا أننا يجب أن نرى الإشعاع الراديوي الآن، بعد عدة أشهر من الكشف الأولي، يجب أن يتلاشى.
ويقول الدكتور عساف حارش، عالم الفيزياء الفلكية التجريبية من الجامعة العبرية: "كان واضحا لفريقنا أن إجراء عمليات الرصد الراديوي على مدى عدة أشهر سيساعد في حل اللغز". ولحسن الحظ، يمكن أيضًا إجراء عمليات الرصد الراديوي خلال النهار، وبالتالي الاستمرار في جمع البيانات حول الأحداث الفلكية بينما لا يمكن رصدها بالتلسكوبات الأخرى، مثل التلسكوبات البصرية". لأنه خلال الشهرين الماضيين أصبح موقع الحدث GW170817 في السماء أقرب فأقرب إلى الشمس، مما أدى إلى توقف الرصدات عند جميع الأطوال الموجية باستثناء الرصدات الراديوية، في وقت حرج لجمع البيانات.
والآن، يزعم فريق الباحثين الذي أجرى عمليات الرصد الراديوي أنه في ضوء الملاحظات الجديدة، تكونت نفثة بالفعل، لكنها لم تخترق المادة المحيطة بها وبالتالي فإن الإشعاع المرصود لم يأت من النفثة نفسها، كما كان الحال في السابق. الفكر حتى الآن. ووجد الباحثون أن انبعاث الراديو أصبح أكثر سطوعًا لمدة 100 يوم تقريبًا بعد الاكتشاف الأولي، بدلاً من أن يتلاشى..
وتشير الرصدات الراديوية إلى أن الطائرة التي نشأت في الحدث فقدت طاقتها بسرعة لصالح تكوين غلاف حولها، وذلك وفقًا لنموذج نظري طوره البروفيسور تسفي بيرين من الجامعة العبرية، والبروفيسور إيهود نيكر وأوري غوتليب من الجامعة العبرية. جامعة تل أبيب. هذه القشرة عبارة عن غلاف عريض من مادة تتحرك بسرعة عالية، ولكنها أقل من سرعة الطائرة نفسها. "في الواقع، فقدت الطائرة كل طاقتها لصالح تكوين الغلاف المحيط بها، مما أدى على ما يبدو إلى توقف الطائرة نفسها عن الوجود في وقت قصير"، يقول الدكتور عساف حريش.
وهكذا تسلط الأرصاد الراديوية الضوء بشكل جديد على نموذج حدث موجة الجاذبية الذي تم اكتشافه مؤخرًا، لأنه أصبح من الواضح الآن أن هذا الحدث ليس حدثًا مشابهًا لانفجار إشعاعات جاما القصير النموذجي، وبالتالي فإن الارتباط المقترح في الماضي بين اندماج النجوم النيوترونية وانفجارات إشعاع غاما القصيرة، لم يتم إثباتها بعد.
ومن ناحية أخرى، نحن نعرف الآن ما هو الإشعاع الراديوي المتوقع من اندماج النجوم النيوترونية، لذلك في المستقبل سيعرف العلماء حول العالم ما الذي يجب البحث عنه للعثور على المزيد من الأحداث من هذا النوع.
للمزيد حول هذا الموضوع على موقع العلوم:
