انفجارهای "تاریک" پرتو گاما

* دانشمندان با بهره از آرایه ی آلما (ALMA) توانستند برای نخستین بار گاز مولکولی و غبار درون کهکشان های میزبان GRBها - نیرومندترین انفجارهای کیهان- را نقشه برداری کنند. 
*آنان با شگفتی دریافتند که بر خلاف چشمداشت ها، غبار پیرامون برخی از GRBها بسیار بیشتر از گازهای مولکولی است و همین باعث می شود این انفجارها به انفجارهایی "تاریک" تبدیل گردند.
برداشت یک هنرمند از محیط پیرامون GRB 020819B که بر پایه ی داده های ALMA ارایه شده. تصویر بزرگ تر و با کیفت تر

انفجارها یا فوران های پرتو گاما (GRBها) نیرومندترین انفجارهای کیهانند. مقدار انرژی که در چند ثانیه از هر GRB به فضا گسیلیده می شود هم ارز انرژی‌ای است که خورشید ما در سرتاسر زندگی ۱۰ میلیارد ساله اش روانه ی فضا خواهد کرد.

به گمان دانشمندان، این انفجارهای پرقدرت زمانی روی می دهند که ستارگان رو به مرگ می رُمبند و به سیاهچاله هایی فواره دار تبدیل می شوند. با این حال هیچکس تاکنون یک GRB را در زمان رخ دادنش ندیده و اخترشناسان تنها توانسته اند پس‌تابِ رو به خاموشی که از آن ها به جا مانده را ببینند و بررسی کنند.

ولی به نظر می رسد برخی از GRBها به گونه ی اسرارآمیزی هیچ پس‌تابی ندارند. اکنون رصدهایی که توسط آرایه ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیتری آتاکاما (ALMA) انجام شده، کم کم چیزهایی از این به اصطلاح فوران های تاریک (انفجارهای تاریک) را برایمان آشکار می کند.

یک توضیح احتمالی اینست که این انفجارهای تاریک به قدری دور از ما رخ می دهند که نور دیدنی (مریی) آن ها به دلیل گسترش کیهان دیگر از چشممان ناپدید شده است. یک احتمال دیگر هم اینست که فوران های تاریک در کهکشان هایی رخ می دهد که دارای غبارهای میان ستاره ای با چگالی نامعمول و بیش از اندازه اند، به حدی چگال که نور انفجار را می‌درآشامند (جذب می کنند).

برداشت هنری از محیطی که GRB 020819B
را در بر گرفته، بر پایه ی داده های آلما
تصویر بزرگ تر
ولی چون گمان اخترشناسان بر این بوده و هست که اجرام زادار GRBها، یعنی ستارگان بزرگ و پرجرم، در مناطق ستاره زایی فعال و پوشیده از مقادیر هنگفت گازهای مولکولی جای دارند، بنابراین هر دوی این توضیح ها بعید و ناشدنی خواهند بود. ضمن این که شوربختانه هیچ نشانه ی دیداری هم برای پشتیبانی از این نظریه به دست نیامده.

از همین رو اخترشناسان به سختی در تلاس بوده اند تا GRBها را با بررسی کهکشان های میزبانشان بهتر بشناسند. اکنون، یک گروه از اخترشناسان ژاپنی به رهبری بونیو هاتسوکاده از رصدخانه ی ملی اخترشناسی ژاپن با بهره از ALMA، برای نخستین بار، نقشه ی گاز مولکولی و غبار درون دو کهکشان که در گذشته با انفجارهای GRB به لرزه در آمده بودند را تهیه و ارایه کرده اند.

هاتسوکاده و همکارانش تابش های رادیویی از گاز مولکولی و غبار در دو کهکشان میزبان GRB (کهکشان GRB 020819B و کهکشان GRB 051022) را ردیابی کردند. فاصله ی این دو کهکشان از زمین به ترتیب ۴.۳ و ۶.۹ میلیارد سال نوری بود.

کوتارو کوهنو از دانشگاه توکیو در گفتگوی رسانه ای گفت:«ما بیش از ۱۰ سال بود که با بهره از تلسکوپ های گوناگون سراسر جهان، در کهکشان های میزبان GRB به دنبال گاز مولکولی می گشتیم. دستاورد تلاش سختمان این بود که سرانجام با بهره از نیروی آلما به پیشرفتی چشمگیر دست یافتیم. ما از آن چه به دست آورده ایم بسیار هیجان زده ایم.»

ویدیوی پویانمایی زیر را ببینید که یک برداشت هنری از محیط پیرامون GRB 020819B را بر پایه ی داده های آلما نشان می دهد:

این گروه اخترشناسان به کمک حس‌مندی بالای این تلسکوپ توانستند تابشی که از گاز مولکولی گسیلیده می شد را آشکار کنند. این توانمندی بر خلاف بیشتر تلسکوپ ها بود که تنها می توانند درآشامش (جذب) پرتوها در راستای خط دید را ببینند. هنگامی که این امکان آلما را با توان واگشود فضایی (وضوح فضایی) بالای آن همراه کردند، نخستین نقشه ی دقیق از گاز مولکولی و غبار درون یک کهکشان میزبان GRB به دست آمد.

شگفت آن که در این نقشه نسبت به چشمداشت ها، گاز کمتر، و به همان نسبت هم غبار بیشتری دیده می شد. نسبت غبار به گاز مولکولی در جایگاه GRB به اندازه ی ۱۰ برابر بیش از محیط های معمولی بود.

هاتسوکاده می گوید: «ما انتظار نداشتیم GRBها در یک چنین محیط های غبارآلودی که نسبت گاز مولکولی به غبارشان اینقدر کم است رخ بدهند. این نشان می دهند که این GRB در محیطی کاملا متفاوت با یک منطقه ی ستاره زایی معمولی رخ داده.»

به گمان این گروه پژوهشی، نسبت بالای غبار در برابر گاز مولکولی احتمالا به دلیل پرتوهای شدید فرابنفشی است که از ستارگان بزرگ و جوان تابیده می شود. این پرتوهای پرانرژی هر گونه گاز مولکولی را فرو می پاشند ولی گرد و غبار را تقریبا دست نخورده می گذارند.

اکنون می فهمیم که گرد و غبارِ به جا مانده، پرتوهای پس‌تاب را می درآشامد (جذب می کنند) و باعث شکل گیری این فوران‌های تاریک پرتو گاما می شود. این پژوهشگران از به کارگیری حس‌مندی باورنکردی ALMA به هیجان آمده اند و برآنند تا با انجام رصدهای بیشتر، دیگر کهکشان های میزبان GRB را هم بکاوند.
نماهای رصد شده از کهکشان میزبان GRB 020819B. سنجش های رادیویی از گاز مولکولی ( نمای چپ) و از غبار (نمای میانی)، که هر دو با بهره از آلما به دست آمده اند. در سمت راست هم یک تصویر در نور دیدنی (مریی) می بینید که با کمک تلسکوپ جمینی شمالی فردریک ژیلی به دست آمده. نشان باضافه جایگاه GRB را می نمایاند. تصویر بزرگ تر
این دستاوردها در نشریه ی نیچر منتشر شده. در این باره می توانید در تارنمای رصدخانه ی ملی رادیویی و نیز رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO) بیشتر بخوانید.

در همین زمینه: 
* درخشان ترین انفجار کیهان خبر از تولد یک سیاهچاله می داد  
* انفجاری که به کشف دو کهکشان باستانی انجامید   
* پس تابی از دور، خیلی دور!   
* سمفونی چند میلیارد ساله   
* آیا در سده ۸ میلادی، انفجاری کیهانی نزدیک زمین رخ داده بوده؟  
* با چشم پرتو ایکس می توان لحظه تولد یک ابرنواختر خشن را دید   
* همه طلاهای زمین از برخورد ستارگان مرده پدید آمده

واژه نامه:
Gamma-ray burst - GRB - Sun - star - black hole - afterglow - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA - dark burst - interstellar dust - progenitor - star-forming region - molecular gas - Bunyo Hatsukade - GRB 020819B - GRB 051022 - Kotaro Kohno - sensitivity - spatial resolution - galaxy - ultraviolet - Nature - National Radio Astronomy Observatory - ESO - Frederick C. Gillett Gemini North Telescope

منبع: universetoday

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه