لا نقترح بأي حال من الأحوال أن تلسكوب Fermi Gamma-Ray Space التابع لناسا يمكن أن يؤدي إلى حالات متغيرة من الوعي ، ولكن هذه الصورة "البعيدة" تشبه فن المخدر في حقبة 1960. بعد سنوات من الدراسة ، كشفت البيانات التي جمعتها Fermi عن تألق Tycho's Supernova Remnant بشكل مشرق في أشعة غاما عالية الطاقة.
يزود هذا الاكتشاف الباحثين بمعلومات إضافية حول أصل الأشعة الكونية (الجسيمات دون الذرية التي تعمل بسرعة). العملية الدقيقة التي تعطي الأشعة الكونية طاقتها غير مفهومة جيدًا لأن الجسيمات المشحونة تنحرف بسهولة عن طريق المجالات المغناطيسية بين النجوم. انحراف المجالات المغناطيسية بين النجوم يجعل من المستحيل على الباحثين تتبع الأشعة الكونية إلى مصادرها الأصلية.
"لحسن الحظ ، يتم إنتاج أشعة جاما عالية الطاقة عندما تضرب الأشعة الكونية الغاز بين النجوم ونجوم النجوم. قال فرانشيسكو جيوردانو من جامعة باري في إيطاليا: إن أشعة غاما تأتي إلى فيرمي مباشرة من مصادرها.
ولكن إليك بعض الحقائق غير المخدرة حول بقايا السوبرنوفا بشكل عام و Tycho بشكل خاص:
عندما يصل نجم ضخم إلى نهاية عمره ، يمكن أن ينفجر ، تاركًا وراءه بقايا مستعر أعظم يتكون من قشرة متوسعة من الغاز الساخن مدفوعة بموجة الصدمة. في كثير من الحالات ، يمكن رؤية انفجار مستعر أعظم على الأرض - حتى في وضح النهار. في نوفمبر 1572 ، تم اكتشاف "نجم" جديد في كوكبة كاسيوبيا. من المعروف الآن أن هذا الاكتشاف هو المستعر الأعظم الأكثر بروزًا خلال الـ 400 عام الماضية. غالبًا ما يطلق عليها اسم "المستعر الأعظم في تايكو" ، أما البقية الموضحة أعلاه فتسمى على اسم عالم الفلك الدنماركي تايكو براهي ، الذي أمضى الكثير من الوقت في دراسة المستعر الأعظم.
وقع حدث المستعر الأعظم 1572 عندما اعتبرت سماء الليل جزءًا ثابتًا وغير متغير من الكون. يعطي حساب تايكو للاكتشاف فكرة عن مدى عمق اكتشافه. فيما يتعلق باكتشافه ، قال Tycho ، "عندما كنت راضيًا عن نفسي أنه لم يشرق أي نجم من هذا النوع على الإطلاق من قبل ، دفعتني إلى هذا الحيرة بسبب عدم تصديق الشيء الذي بدأت أشك في إيمان عيني ، و لذا ، وبالانتقال إلى الخدم الذين كانوا يرافقونني ، سألتهم هل يمكنهم أيضًا رؤية نجمة مشرقة للغاية ... ردوا على الفور بصوت واحد بأنهم رأوه تمامًا وأنه كان ساطعًا للغاية "
في عام 1949 ، افترض الفيزيائي إنريكو فيرمي (الذي يحمل الاسم نفسه لتليسكوب Fermi أشعة غاما الفضائية) أن الأشعة الكونية عالية الطاقة قد تسارعت في المجالات المغناطيسية لسحب الغاز بين النجوم. بعد متابعة عمل فيرمي ، علم الفلكيون أن بقايا السوبرنوفا قد تكون أفضل المواقع المرشحة للمجالات المغناطيسية بهذا الحجم.
أحد الأهداف الرئيسية لتلسكوب الفضاء فيرمي أشعة غاما هو فهم أصول الأشعة الكونية بشكل أفضل. يمكن لتلسكوب Fermi للمنطقة الكبيرة (LAT) مسح السماء بأكملها كل ثلاث ساعات ، مما يسمح للجهاز ببناء رؤية أعمق لسماء أشعة غاما. نظرًا لأن أشعة جاما هي أكثر أشكال الضوء نشاطًا ، فإن دراسة تركيزات أشعة جاما يمكن أن تساعد الباحثين على اكتشاف تسارع الجسيمات المسؤول عن الأشعة الكونية.
يضيف المؤلف المشارك ستيفان فونك (معهد كافلي للفيزياء الفلكية للجسيمات وعلم الكونيات) ، "يمنحنا هذا الكشف دليلاً آخر يدعم فكرة أن بقايا السوبرنوفا يمكنها تسريع الأشعة الكونية."
بعد مسح السماء لما يقرب من ثلاث سنوات ، أظهرت بيانات LAT في Fermi منطقة من انبعاثات أشعة جاما مرتبطة بقايا مستعر أعظم من Tycho. وعلق كيث بيشتول (طالب دراسات عليا في KIPAC) على هذا الاكتشاف قائلاً: "علمنا أن بقايا مستعر أعظم من Tycho يمكن أن يكون اكتشافًا مهمًا لفيرمي لأن هذا الكائن تمت دراسته على نطاق واسع في أجزاء أخرى من الطيف الكهرومغناطيسي. اعتقدنا أنها قد تكون واحدة من أفضل الفرص لدينا لتحديد توقيع طيفي يشير إلى وجود بروتونات الأشعة الكونية "
يعتمد نموذج الفريق على بيانات LAT ، وأشعة غاما التي تم تعيينها بواسطة المراصد الأرضية وبيانات الأشعة السينية. الاستنتاج الذي توصل إليه الفريق فيما يتعلق بنموذجهم هو أن عملية تسمى إنتاج pion هي أفضل تفسير للانبعاثات. تصور الرسوم المتحركة أدناه بروتون يتحرك بسرعة الضوء تقريبًا ويضرب بروتونًا يتحرك ببطء. تنجو البروتونات من الاصطدام ، لكن تفاعلها يخلق جسيمًا غير مستقر - بيون - مع 14 بالمائة فقط من كتلة البروتون. في 10 مليون جزء من جزء من المليار من الثانية ، يتحلل البيون في زوج من فوتونات أشعة غاما.
إذا كان تفسير الفريق للبيانات دقيقًا ، فعندها يتم تسريع البروتونات إلى ما يقرب من سرعة الضوء. بعد تسارعها إلى هذه السرعات الهائلة ، تتفاعل البروتونات مع الجسيمات البطيئة وتنتج أشعة جاما. مع كل العمليات المذهلة في العمل في بقايا مستعر أعظم من Tycho ، يمكن للمرء أن يتخيل بسهولة مدى إعجاب براهي.
وليس من الضروري التعثر.
تعرف على المزيد حول تلسكوب Fermi أشعة غاما الفضائية على: http://www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/main/index.html
المصدر: Fermi Gamma-ray Space Telescope Mission News
