في 2 يوليو 1967 ، الولايات المتحدة فيلا 3 و 4 لاحظت الأقمار الصناعية شيئًا محيرًا إلى حد ما. تم تصميم هذه الأقمار الصناعية في الأصل لمراقبة اختبارات الأسلحة النووية في الفضاء من خلال البحث عن إشعاع غاما ، التقطت سلسلة من رشقات أشعة غاما (GRBs) القادمة من الفضاء البعيد. وبينما مرت عقود منذ "حادثة فيلا" ، ما زال الفلكيون غير متأكدين بنسبة 100٪ من أسبابها.
إحدى المشاكل هي أنه حتى الآن ، لم يتمكن العلماء من دراسة انفجارات أشعة جاما بأي صفة حقيقية. ولكن بفضل دراسة جديدة أجراها فريق دولي من الباحثين ، تم إعادة إنشاء GRBs في مختبر لأول مرة. ولهذا السبب ، ستتاح للعلماء فرصًا جديدة للتحقق من GRBs ومعرفة المزيد عن خصائصها ، والتي يجب أن تذهب بعيدًا نحو تحديد أسبابها.
نُشرت الدراسة مؤخرًا تحت عنوان "الملاحظة التجريبية لعدم الاستقرار الذي يحركه التيار في شعاع إلكترون-بوزيترون متعادل". رسائل المراجعة البدنية. قاد الدراسة جوناثون وارويك من جامعة كوينز في بلفاست وتضمنت أعضاء من مختبر المسرعات الوطني SLAC ، ومعهد جون آدامز لعلوم التسريع ، ومختبر روثرفورد أبليتون ، وجامعات متعددة.
حتى الآن ، كانت دراسة GRBs معقدة بسبب قضيتين رئيسيتين. من ناحية ، فإن GRBs قصيرة العمر للغاية وتستمر لثوانٍ فقط في المرة الواحدة. ثانيًا ، حدثت جميع الأحداث المكتشفة في المجرات البعيدة ، وكان بعضها على بعد بلايين السنين الضوئية. ومع ذلك ، هناك عدد قليل من النظريات حول ما يمكن أن يفسرها ، بدءًا من تشكيل الثقوب السوداء والاصطدامات بين النجوم النيوترونية إلى الاتصالات خارج الأرض.
لهذا السبب ، فإن البحث عن GRBs يجذب العلماء بشكل خاص حيث يمكنهم الكشف عن بعض الأشياء غير المعروفة سابقًا حول الثقوب السوداء. من أجل دراستهم ، تناول فريق البحث مسألة GRBs كما لو كانت مرتبطة بانبعاثات نفاثات الجسيمات الصادرة عن الثقوب السوداء. كما شرح دكتور محاضر في جامعة كوينز بلفاست ، في مقالة افتتاحية حديثة مع المحادثة:
"تتكون الحزم التي تطلقها الثقوب السوداء في الغالب من الإلكترونات ومرافقاتها" المضادة للمادة "، البوزيترونات ... يجب أن تحتوي هذه الحزم على مجالات مغناطيسية قوية مولدة ذاتيًا. إن دوران هذه الجسيمات حول الحقول يعطي دفقات قوية من أشعة أشعة جاما. أو على الأقل هذا ما تتنبأ به نظرياتنا. لكننا لا نعرف في الواقع كيف سيتم إنشاء الحقول ".
بمساعدة من المتعاونين معهم في الولايات المتحدة وفرنسا والمملكة المتحدة والسويد ، اعتمد فريق جامعة كوينز بلفاست على ليزر جيميني الموجود في مختبر روثرفورد أبليتون في المملكة المتحدة. باستخدام هذه الأداة ، التي تعد واحدة من أقوى أجهزة الليزر في العالم ، سعى التعاون الدولي إلى إنشاء أول نسخة صغيرة الحجم من GRBs.
من خلال إطلاق هذا الليزر على هدف معقد ، تمكن الفريق من إنشاء إصدارات مصغرة من هذه الطائرات النفاثة الفلكية فائقة السرعة ، والتي سجلوها لمعرفة كيفية تصرفهم. وأشار ساري:
"في تجربتنا ، تمكنا ، لأول مرة ، من ملاحظة بعض الظواهر الرئيسية التي تلعب دورًا رئيسيًا في توليد انفجارات أشعة غاما ، مثل التوليد الذاتي للمجالات المغناطيسية التي استمرت لفترة طويلة. كانت قادرة على تأكيد بعض التنبؤات النظرية الرئيسية لقوة وتوزيع هذه المجالات. باختصار ، تؤكد تجربتنا بشكل مستقل أن النماذج المستخدمة حاليًا لفهم رشقات أشعة جاما تسير على الطريق الصحيح ".
لم تكن هذه التجربة مهمة لدراسة GRBs فحسب ، بل يمكنها أيضًا تعزيز فهمنا لكيفية تصرف الحالات المختلفة للمادة. بشكل أساسي ، تعود جميع الظواهر الطبيعية تقريبًا إلى ديناميكيات الإلكترونات ، لأنها أخف بكثير من النوى الذرية وأسرع في الاستجابة للمنبهات الخارجية (مثل الضوء والمجالات المغناطيسية والجسيمات الأخرى ، إلخ).
"ولكن في شعاع الإلكترون البوزيترون ، يكون للجسيمين نفس الكتلة بالضبط ، مما يعني أن هذا التفاوت في أوقات التفاعل قد تم طمسه تمامًا" ، قال الدكتور ساري. "هذا يؤدي إلى كمية من العواقب الرائعة. على سبيل المثال ، لن يكون الصوت موجودًا في عالم الإلكترونات البوزيترونية ".
بالإضافة إلى ذلك ، هناك حجة سابقة الذكر مفادها أن GRBs يمكن أن تكون في الواقع دليلاً على الذكاء خارج الأرض (ETI). في البحث عن الذكاء خارج الأرض (SETI) ، يبحث العلماء عن إشارات كهرومغناطيسية لا يبدو أن لها تفسيرات طبيعية. من خلال معرفة المزيد عن الأنواع المختلفة للانفجارات الكهرومغناطيسية ، يمكن للعلماء أن يكونوا أكثر قدرة على عزل تلك التي ليس لها أسباب معروفة. قال ساري:
"بالطبع ، إذا وضعت كاشفك للبحث عن الانبعاثات من الفضاء ، فإنك تحصل على الكثير من الإشارات المختلفة. إذا كنت تريد حقًا عزل الإرسال الذكي ، فأنت بحاجة أولاً إلى التأكد من أن جميع الانبعاثات الطبيعية معروفة تمامًا بحيث يمكن استبعادها. تساعد دراستنا في فهم انبعاثات الثقب الأسود والنبضات النابضة ، بحيث عندما نكتشف أي شيء مشابه ، نعلم أنه لا يأتي من حضارة غريبة. "
تشبه هذه الدراسة إلى حد كبير البحث في موجات الجاذبية ، تقدم هذه الدراسة مثالًا على كيف أصبحت الظواهر التي كانت خارج نطاقنا مفتوحة للدراسة. ومثل الكثير من موجات الجاذبية ، من المرجح أن تسفر الأبحاث عن GRBs عن عوائد مثيرة للإعجاب في السنوات القادمة!
