قصة وميض كوني هائل عمره 13 مليار عام

رصد القمر الاصطناعي الفرنسي - الصيني "سفوم" في مارس (آذار) الماضي "انفجار غاما" نادراً مرتبطاً بانهيار نجم ضخم قبل نحو 13 مليار عام، ومن شأن هذا الوميض القوي الآتي من أعماق الكون تزويد الأوساط العلمية بمعلومات عن تاريخه.

ويقول الرئيس العلمي لمشروع "سفوم" في الهيئة الفرنسية للطاقات البديلة والطاقة الذرية، برتران كوردييه، إن "هذا الاكتشاف نادر جداً، فهو خامس أبعد انفجار لأشعة غاما يرصد على الإطلاق، والأكثر دقة من ناحية الضوء الذي جمعناه والقياسات التي أجريناها".

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

وتحدث انفجارات أشعة غاما عادة بعد انفجار نجوم ضخمة تزيد كتلتها على كتلة الشمس 20 مرة، أو اندماج النجوم الكثيفة، ويمكن لهذه الانفجارات الإشعاعية ذات السطوع الهائل أن تُطلق طاقة تعادل أكثر من مليار شمس مثل شمسنا.

ويوضح كوردييه الذي شارك في دراستين عن هذا الاكتشاف نُشرتا اليوم في مجلة "أسترونومي أند أستروفيزيكس"، "إنها الظواهر الكونية التي تنبعث منها الكميات الأكبر من الطاقة".

الجيل الأول من النجوم

تتيح دراسة انفجارات أشعة غاما التقدم 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 إن "المادة تتسارع إلى سرعات تُقارب سرعة الضوء في ظروف فيزيائية لا يمكننا إعادة إنتاجها على الأرض، ولكن يمكننا رصدها في المختبرات الكونية".

وتستخدم هذه الإشارات شديدة السطوع أيضا كمسبارات تُضيء كل المادة التي تمر بها قبل أن تصل إلى الأرض، ويقول كوردييه "نحن بحاجة ماسة إلى وميض بهذه الشدة لنتمكن من قياس" الظروف الفيزيائية للكون خلال عصور بعيدة جداً، مضيفاً "إنها الطريقة الوحيدة للقيام بذلك مباشرة".

وفي الـ 14 من مارس (آذار) الماضي، عندما تلقوا تنبيهاً عبر هواتفهم المحمولة، أدرك العلماء المناوبون في مهمة "سفوم" بسرعة أنهم يتعاملون مع حدث كبير، ثم أقنعوا طواقم التلسكوبات الأخرى بإعادة توجيه عدساتها إلى منطقة الانبعاث، وبعد انفجار لأشعة غاما استمر بضع عشرات من الثواني، أصدر الجسم المسؤول عنه لفترة أطول ولكن بكثافة متناقصة أطوالاً موجية أخرى، أشعة سينية وبصرية وأشعة تحت الحمراء وراديوية، ويتسم هذا "الانبعاث اللاحق" بأهمية كبيرة لتحديد موقع المصدر بدقة ودراسة طبيعته.

وتوصل العلماء إلى أن الإشارة بُعثت "عندما كان الكون في بداياته"، أي قبل 700 مليون سنة تقريباً، ويقول كوردييه إن "الفوتونات التي وصلت إلى أجهزتنا قطعت 13 مليار عام".

وبحسب كوردييه فإنه عصر "الأجيال الأولى من النجوم" التي تشكلت بعد الانفجار العظيم من "مادة بدائية تتكون أساساً من الهيليوم وبخاصة الهيدروجين"، وأنتجت هذه النجوم العناصر الثقيلة الأولى، الحديد و الكربون والأوكسجين، وأدت دوراً أساساً في تطور الكون.

ولإحداث هذا الانفجار الهائل فلربما كانت كتلة النجم المنهار "أكبر بـ 100 مرة من كتلة الشمس"، بحسب عالم الفيزياء الفلكية، والذي يأمل بأن يتمكن "سفوم" من رصد "ربما حدث أو حدثين" من هذا القبيل سنوياً، ويكمن التحدي في ربط كل التفاصيل في سلسلة" من عمليات رصد الانبعاثات اللاحقة.

وبعد تنبيه الـ 14 من مارس الماضي "مرت 17 ساعة قبل أن يغير التلسكوب العملاق جداً الموجود في تشيلي اتجاهه، بحسب كوردييه الذي يضيف أنه "خلال تلك الفترة انخفضت شدة الرصد، والهدف هو تحسين كفاءتنا إذا وصلنا باكراً، فسنحصل على بيانات أفضل".