انفجار أشعة غاما الغامض الذي كشف أسرار الكون

انفجار أشعة غاما GRB 260310A بدا خافتاً في ومضته الأولى، لكن التفسير الأرجح، بحسب فريق دولي من الباحثين، أنه ليس خافتاً في حقيقته. فالانبثاق النفّاث الذي صدر عنه لم يكن موجّهاً نحو الأرض مباشرة، وإنما رآه الراصدون من الجانب. ويرى الباحثون أن هذه الزاوية تفسّر ضعف الومضة الأولى وتأخّر التوهج اللاحق، وأن الانفجار نفسه قد يكون من أشدّ ما رُصد سطوعاً.

ويحاول البحث الإجابة عن سؤال واحد: ما الذي سبّب التوهج اللاحق غير المعتاد لهذا الانفجار، وما سر عودة أشعته السينية إلى الارتفاع بعد أسابيع؟

ما هي انفجارات أشعة غاما، ولماذا تهمّ؟

فوتونات غاما هي أعلى الفوتونات طاقة. وقد رُصدت انفجاراتها للمرة الأولى بالصدفة في ستينيات القرن الماضي، حين التقطها قمر صناعي كان مكلّفاً بمراقبة التجارب النووية السرية. أما اليوم فتكشف عنها أقمار مخصصة لهذا الغرض بأعداد كبيرة.

وتأتي هذه الانفجارات في المرتبة الثانية بعد الانفجار العظيم من حيث الطاقة المنطلقة. فقد يطلق الانفجار الواحد في بضع ثوانٍ طاقة تعادل ما تنتجه الشمس بالاندماج النووي طوال نحو 10 مليارات سنة. وهي علامة على مستعرات عظمى (سوبرنوفا) تنتج عن انهيار نواة نجم ضخم، ويخلّف انهيارها نجماً نيوترونياً أو ثقباً أسود. وهي نادرة، لكنها تُرصد بانتظام في مجرات بعيدة.

ويدوم الانفجار النموذجي المرتبط بمستعر أعظم نحو 20 أو 30 ثانية، ثم يعقبه توهج لاحق يمرّ بمراحل تتراجع فيها الطاقة. وتنتقل طاقة الانفجار في نفّاثات من البلازما والإشعاع تقترب سرعتها من سرعة الضوء. ومع تباطؤ النفّاث يمرّ التوهج اللاحق بمرحلة الأشعة السينية ثم المرحلة البصرية ثم الراديوية. أما الانفجارات القصيرة فصنف مستقل له مصدر مختلف، وتجد خلفية عنها في هذا الرابط.

Loading image...

ماذا رصد الفلكيون في GRB 260310A؟

رصد تلسكوب فيرمي لأشعة غاما (Fermi Gamma-ray Space Telescope) التابع لوكالة ناسا هذا الانفجار في 10 مارس 2026. دامت ومضة غاما الأولى قرابة دقيقة واحدة، وأطلقت طاقة قليلة نسبياً. بعد ذلك بساعات قليلة ازداد التوهج المرئي سطوعاً تدريجياً حتى فاق سطوعُه سطوعَ المجرة المضيفة.

والانفجار قريب نسبياً وطويل المدة، وتبلغ إزاحته الحمراء z ≃ 0.153. وارتبط بمستعر أعظم من النوع Ic ذي الخطوط العريضة. وقد وصفه مؤلفو الدراسة بقولهم: «نقدّم دراسة متعددة الأطوال الموجية للانفجار GRB 260310A، وهو انفجار قريب طويل المدة لأشعة غاما عند الانزياح الأحمر z ≃ 0.153 ويرتبط بمستعر أعظم من النوع Ic ذي الخطوط العريضة».

وأضافوا أنه «رغم ضعف ناتجه الأولي من أشعة غاما، يُظهر الانفجار GRB 260310A واحداً من ألمع التوهجات اللاحقة التي رُصدت على الإطلاق في نطاقات الأشعة السينية والبصرية والراديوية».

ويدعم الأرقام ترتيبُه بين أقرانه: فتوهجه السيني والبصري يقع ضمن أسطع 1% من انفجارات أشعة غاما، أي واحد من كل مئة. أما سطوعه الراديوي فضمن أسطع 5%، أي خمسة من كل مئة.

من شارك في الرصد؟

قاد الفريق الدولي يو-هان يانغ (Yu-Han Yang)، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة روما تور فيرغاتا. وقد دفعت تنبيهات فيرمي إلى متابعة سريعة بأطوال موجية متعددة. وأسهمت فيها مراصد عدة:

Loading image...

• مرصد تشاندرا للأشعة السينية (Chandra) التابع لناسا.
• التلسكوب الفضائي XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA).
• مسبار أينشتاين (Einstein Probe) الصيني الأوروبي.
• التلسكوب الثنائي العملاق (Large Binocular Telescope).
• المصفوفة الراديوية الكبيرة جداً Karl G. Jansky Very Large Array.

وأكّد مرصد كالار ألتو في إسبانيا ارتباط الانفجار بالمستعر الأعظم.

لماذا بدا الانفجار خافتاً؟

يقول الباحثون إن النفّاث لم يكن موجّهاً مباشرة نحو الأرض. وهذا مهم لأن معظم الانفجارات تُكتشف حين يتجه نفّاثها نحو الأرض، ولأن النماذج المعتمدة لدراستها تُضبط عادة على أحداث رُصدت من الزاوية نفسها.

ويشرح يانغ الفكرة بتشبيه مألوف: «كما هي الحال مع المصباح اليدوي، يبدو النفّاث في أشد سطوعه حين يُرى وجهاً لوجه». ويضيف: «معظم نماذجنا مضبوطة اعتماداً على أحداث رُصدت من هذا المنظور. أتاح لنا هذا الانفجار فرصة للنظر إلى ما وراء ذلك الوهج». ويقول: «نظرنا إليه من زاوية جانبية».

وكتب المؤلفون: «نرى أن اجتماع الانبعاث الأولي الضعيف والطاقة القصوى الصلبة وبدء التوهج اللاحق المتأخر يجد تفسيراً طبيعياً في نفّاث لأشعة غاما يُرى من خارج محوره». ويبيّن يانغ فائدة ذلك: «مع تباطؤ النفّاث، أصبح ضوؤه مرئياً ضمن نطاق أوسع من الزوايا، فاستطعنا استكشاف شكله، من أطرافه الخارجية باتجاه نواته الداخلية».

ويقول الباحثون إن خفوت الانفجار الظاهري ناتج عن زاوية الرؤية لا عن ضعف في سطوعه الجوهري. ويقول يانغ: «ما بدا لنا انفجاراً عادياً لأشعة غاما ربما بدا انفجاراً وحشياً لراصد ينظر مباشرة إلى قلب النفّاث». ويقدّر الباحثون أن الانفجار حشد ما يعادل نحو مليار سنة من الطاقة التي تنتجها الشمس في حزمة رفيعة كالقلم، إذ يقول يانغ: «تشير نماذجنا إلى أن الانفجار حشد ما يعادل نحو مليار سنة من إنتاج الشمس من الطاقة في حزمة رفيعة كالقلم».

Loading image...

كيف فسّر الباحثون مصدر الضوء؟

يرجّح تحليل الطيف عريض النطاق وجود مكوّنين للانبعاث، وفق المؤلفين: «يرجّح تحليلنا للطيف عريض النطاق وجود مكوّنين للانبعاث: صدمة عكسية (RS) ساطعة تهيمن على النطاق الراديوي وتمتد إلى النطاق البصري، وصدمة أمامية (FS) تسهم في النطاق البصري وتهيمن على الأشعة السينية».

لكنّ الصورة لم تكتمل بنموذجي الصدمتين المعياريين. إذ كتب المؤلفون: «لكن، كما يحدث غالباً مع التوهجات اللاحقة الساطعة، لم ينجح أي من نماذجنا المعيارية القائمة على الصدمة العكسية والصدمة الأمامية...». ويصف روبرتو ريتشي (Roberto Ricci)، المشارك في الدراسة وقائد الرصد الراديوي، الصعوبة قائلاً: «استطعنا تفسير سمات منفردة لهذا الانفجار، لكن إدخالها جميعاً في الصورة نفسها كان أصعب بكثير».

وأضاف المؤلفون: «أظهرنا أن تأثيرات زاوية الرؤية تحلّ التناقض الظاهر في خصائص الانفجار. فالارتفاع البطيء وتأخر بدء توهجه البصري يدعمان سيناريو النفّاث المرئي من خارج محوره».

ما سرّ عودة الأشعة السينية إلى التوهج؟

تابع الفريق التوهج السيني أشهراً. وبعد الومضة السينية الأولى عاد التوهج إلى الارتفاع بعد نحو ثلاثة أسابيع، وبقي ساطعاً نحو أسبوع، ثم أخذ يخبو تدريجياً. وكتب المؤلفون: «تكشف مراقبتنا طويلة الأمد للتوهج السيني عن عودة غريبة إلى السطوع في المراحل المتأخرة عند نحو 20 إلى 30 يوماً، بعد طور من التراجع السريع».

ويقول يانغ، الذي نسّق مراقبة الأشعة السينية: «كان ذلك غير متوقع. في البداية ظننت أن مصدراً آخر للأشعة السينية يلوّث رصدنا. لكن الازدياد في السطوع جاء فعلاً من التوهج اللاحق».

Loading image...

وللتحقق من ذلك استُخدمت قدرة تشاندرا على التمييز الزاوي لاستبعاد مصدر سيني ملوِّث. وتشاندرا هو المرصد الوحيد الذي يملك الدقة اللازمة لكشف مثل هذا المصدر. واستخدم الباحثون جزءاً من «وقت المدير التقديري» المخصص للمرصد لإجراء هذه الأرصاد.

هل يفسّر نفّاث من مكوّنين كل ذلك؟

يقول الباحثون إن حقنة طاقة متأخرة، أو بنية إضافية في التدفق الخارج، قد تفسّر العودة إلى السطوع. وكتب المؤلفون: «يصعب استيعاب هذا السلوك ضمن نموذج صدمة أمامية واحدة، وقد يشير بدلاً من ذلك إلى حلقة متأخرة من حقن الطاقة تجدّد الصدمة، أو إلى بنية إضافية في التدفق الخارج، مثل نفّاث من مكوّنين».

والنفّاث المقترح له قلب داخلي ساطع وغلاف خارجي أخفت. ويقول المؤلفون إن «نفّاثاً بطيء السرعة يُرى (تقريباً) من محوره لن يستطيع الجمع بين الذروة المبكرة والارتفاع المتأخر في نموذج نفّاث واحد، في حين يستطيع نفّاث من مكوّنين يُرى من خارج محوره استيعاب الذروتين معاً».

وهذا يتّسق مع ما يراه الباحثون عموماً: أن النفّاثات ذات المكوّنين، بصدماتها الأمامية والعكسية، تفسّر على نحو أفضل الضوء المعقّد الصادر عن بعض انفجارات أشعة غاما. فالتصور الأول الذي رأى فيها مخروطاً بزاوية واحدة ناتجاً عن المستعرات العظمى لم يصمد.

ما الذي لم يُحسم بعد؟

الدراسة قائمة على الرصد الفلكي وتقدّم تفسيراً هو الأرجح بحسب مؤلفيها، لا برهاناً قاطعاً. ويصف المؤلفون العودة المتأخرة إلى السطوع بأنها «اختبار حاسم لنموذج النفّاث ذي المكوّنين». ويضيفون: «إذا فُسّرت على أنها ظهور لنواة نفّاث ضيقة تُرى أبعد عن المحور، فسيعني ذلك لمعاناً وطاقة قصوى بالنسبة إلى راصد ينظر من محور النفّاث».

ويقول ريتشي: «نرصد مئات انفجارات أشعة غاما كل عام، لكن الانفجارات الشاذة هي الأكثر إفادة». ونُشرت الدراسة، بعنوان «توهج لاحق شديد السطوع بطيء الارتفاع من نفّاث خارج المحور في GRB 260310A»، في مجلة The Astrophysical Journal Letters، ويمكن الاطلاع على الورقة البحثية هنا.