اكتشاف وميض كوني هائل يعود إلى 13 مليار سنة

يقول برتران كوردييه، الرئيس العلمي لمشروع "سفوم" في الهيئة الفرنسية للطاقات البديلة والطاقة الذرية، لوكالة فرانس برس، إنّ "هذا الاكتشاف نادر جدا، فهو خامس أبعد انفجار لأشعة غاما يُرصَد على الإطلاق" و"الأكثر دقة من ناحية الضوء الذي جمعناه والقياسات التي أجريناها".

أُطلقت مهمة "سفوم" (المرصد الفضائي متعدد الأطياف للأجسام الفلكية المتغيرة) في يونيو 2024، وتهدف إلى اكتشاف وتحديد مواقع هذه الظواهر الكونية ذات القوة الهائلة.

تحدث انفجارات أشعة غاما عادة بعد انفجار نجوم ضخمة (تزيد كتلتها عن كتلة الشمس عشرين مرة) أواندماج النجوم الكثيفة. يمكن لهذه الانفجارات الإشعاعية ذات السطوع الهائل أن تُطلق طاقة تعادل أكثر من مليار مليار شمس مثل شمسنا.

يوضح كوردييه الذي شارك في دراستين عن هذا الاكتشاف نشرتا الثلاثاء في مجلة "أسترونومي أند أستروفيزيكس"، "إنّها الظواهر الكونية التي تنبعث منها الكميات الأكبر من الطاقة".

الجيل الأول من النجوم

تُتيح دراسة انفجارات أشعة غاما التقدّم في مسائل "الفيزياء الأساسية"، مثل محاولة "فهم كيفية إطلاق هذه الكمية من الطاقة، وما هي الآليات المؤثرة" في ذلك.

ويقول كوردييه في انفجارات أشعة غاما، "تتسارع المادة إلى سرعات تُقارب سرعة الضوء. إنها ظروف فيزيائية لا يُمكننا إعادة إنتاجها على الأرض، ولكن يُمكننا رصدها في المختبرات الكونية".

تُستخدم هذه الإشارات شديدة السطوع أيضا كـ"مسبارات"، إذ تُضيء كل المادة التي تمرّ بها قبل أن تصل إلى الأرض. ويقول كوردييه "نحن بحاجة ماسة إلى وميض بهذه الشدة لنتمكن من قياس" الظروف الفيزيائية للكون في عصور بعيدة جدا، مضيفا "إنها الطريقة الوحيدة للقيام بذلك مباشرةً".

في 14 مارس، عندما تلقوا تنبيها عبر هواتفهم المحمولة، أدرك العلماء المُناوبون في مهمة "سفوم" بسرعة أنهم يتعاملون مع حدث كبير. ثم أقنعوا طواقم التلسكوبات الأخرى بإعادة توجيه عدساتها إلى منطقة الانبعاث.

بعد انفجار لأشعة غاما استمر بضع عشرات من الثواني، أصدر الجسم المسؤول عنه، لفترة أطول ولكن بكثافة متناقصة، أطوالا موجية أخرى: أشعة سينية، وبصرية، وأشعة تحت الحمراء، وراديوية. ويتّسم هذا "الانبعاث اللاحق" بأهمية كبيرة لتحديد موقع المصدر بدقة ودراسة طبيعته.

وتوصل العلماء إلى أنّ الإشارة بُعثت "عندما كان الكون في بداياته"، أي قبل 700 مليون سنة تقريبا. ويقول كوردييه إنّ "الفوتونات التي وصلت إلى أجهزتنا قطعت 13 مليار سنة".

وبحسب كوردييه، إنه عصر "الأجيال الأولى من النجوم" التي تشكلت بعد الانفجار العظيم من "مادة بدائية تتكون أساسا من الهيليوم وخاصة الهيدروجين". أنتجت هذه النجوم العناصر الثقيلة الأولى (الحديد، الكربون، الأكسجين...)، وأدّت دورا أساسيا في تطور الكون.

ولإحداث هذا الانفجار الهائل، ربما كانت كتلة النجم المنهار "أكبر بمئة مرة من كتلة الشمس"، بحسب عالم الفيزياء الفلكية الذي يأمل أن يتمكّن "سفوم" من رصد "ربما حدث أو حدثين" من هذا القبيل سنويا.

ويكمن التحدي في ربط كل التفاصيل في سلسلة" من عمليات رصد الانبعاثات اللاحقة.

بعد تنبيه 14 مارس، "مرت 17 ساعة قبل أن يغيّر التلسكوب العملاق جدا (VLT) الموجود في تشيلي اتجاهه، بحسب كوردييه الذي يضيف "خلال تلك الفترة، انخفضت شدة الرصد. الهدف هو تحسين كفاءتنا. إذا وصلنا مبكرا، فسنحصل على بيانات أفضل".