تم الكشف عن اكتشاف جديد مثير في وقت مبكر من هذا الأسبوع في الاجتماع 223 للجمعية الفلكية الأمريكية الذي عقد في واشنطن العاصمة ، عندما أعلن علماء الفلك عن اكتشاف عدسة جاذبية لأول مرة عند أطوال موجات أشعة غاما.
أُجريت الدراسة باستخدام تلسكوب Fermi Gamma Ray Space التابع لناسا ، ووعدت بفتح نافذة جديدة على الكون ، مما يمنح علماء الفيزياء الفلكية أداة أخرى لدراسة مناطق الانبعاث الموجودة بالقرب من الثقوب السوداء الهائلة.
لكن الصيد لم يكن سهلاً. تحدث عدسة الجاذبية عندما يقوم جسم أمامي هائل ، مثل المجرة ، بثني الضوء من جسم خلفي بعيد. في حالة هذه الدراسة ، استهدف الباحثون بلزارًا يعرف باسم B0218 + 357 ، وهو مصدر حيوي يقع على بعد 4.35 مليار سنة ضوئية في اتجاه كوكبة المثلث.
تتم تسمية مصادر Blazar و quasar باستخدام إحداثيات كل منهما في السماء. فكر في "0218 + 357" على أنها تترجم إلى "الصعود الأيمن 2 ساعة 18 دقيقة ، والانحراف +35.7 درجة شمالًا" في حديث الفلك الخلفي. البليزر هو شكل مدمج من الكوازار ينتج عن ثقب أسود فائق الكتلة في قلب مجرة نشطة. المصطلح بليزر صاغه إدوارد شبيجل لأول مرة في عام 1978. أول كوازار تم اكتشافه كان 3 سي 273 في عام 1970 ، والذي وجد أيضًا لاحقًا أنه بليزر. 3C 273 مرئي في برج العذراء باستخدام تلسكوب كبير في الفناء الخلفي.
تظهر مجرة حلزونية في المقدمة على طول خط نظرنا بين نقطة نظرنا و B0218 + 357. عند مسافة 4 مليار سنة ضوئية ، يمتلك الاثنان أصغر فصل زاوي لأي نظام عدسات جاذبية تم تحديده حتى الآن على أقل من ثلث القوس الثاني.
قال عالم الفيزياء الفلكية في مختبر نافال وعالم رئيسي في دراسة تيدي تشونغ في وكالة ناسا جودارد الأخيرة: "بدأنا نفكر في إمكانية إجراء هذه الملاحظة بعد عامين من إطلاق فيرمي ، وقد اجتمعت جميع القطع أخيرًا في أواخر عام 2012". بيان صحفي مركز Spaceflight.
أشارت ملاحظات البليزر إلى أنها ستحرق في سبتمبر 2012 ، مما يجعلها هدفًا رئيسيًا للدراسة. في الواقع ، كان B0218 + 357 ألمع مصدر أشعة غاما خارج المجرة في ذلك الوقت. تم منح تشيونج وقتًا يمتد من أواخر سبتمبر إلى أكتوبر 2012 لاستخدام أداة Fermi's Large Telescope (LAT) لدراسة البليزر في الانفجار.
لا تمتلك آلة LAT في Fermi الدقة التي تمتلكها أجهزة الراديو والأجهزة البصرية لالتقاط البليزر في صور فردية. بدلاً من ذلك ، استغل الفريق ظاهرة تعرف باسم "تأثير التشغيل المتأخر" للقبض على البازار أثناء العمل.
قال جيف سكارجل ، عضو الفريق في الفيزياء الفلكية ومقره مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا: "أحد مسار الضوء أطول قليلاً من الآخر ، لذلك عندما نكتشف توهجًا في صورة واحدة ، نحاول التقاطها بعد أيام عندما يعاد تشغيلها في الصورة الأخرى".
قدم تشيونج نتائج الدراسة يوم الاثنين في اجتماع الجمعية الفلكية الأمريكية ، والتي تضمنت ثلاث حلقات إحراق متميزة من السترة الخلفية التي أظهرت أحداث التشغيل المتأخرة المتأخرة مع فترة تمتد 11.46 يومًا.
دعمت ملاحظات المتابعة في الأطوال الموجية الراديوية والبصرية الملاحظات الرئيسية ، وتثبت أن تصوير LAT لدى Fermi شهد بالفعل الحدث. ومن المثير للاهتمام أن التأخير في أشعة غاما من العدسة البليزية يستغرق حوالي يوم أطول من الموجات الراديوية للوصول إلى الأرض. كما أن B0218 + 357 أكثر إشراقًا بأربعة أضعاف في أشعة جاما مقارنة بأطوال الموجات الراديوية.
يحدث هذا لأن أشعة غاما تنبثق من منطقة مختلفة قليلاً عن الموجات الراديوية الناتجة عن البليزر ، وهي تأخذ مسارًا مختلفًا على الرغم من مجال الجاذبية للمجرة الأمامية. يوضح هذا أن الأصول مثل Fermi يمكن استخدامها لاستكشاف قلب نوى المجرة النشيطة البعيدة التي تحتوي على ثقوب سوداء فائقة الكتلة. هذا يفتح الموضوع الساخن لل blazars العدسة الجاذبية ودورها في علم الفلك خارج المجرة حتى طيف أشعة غاما ، ويمنح علماء الكونيات أداة أخرى لصندوق الأدوات الخاص بهم.
"على مدار يوم واحد ، يمكن لإحدى هذه المشاعل أن تضيء البليزر 10 مرات في أشعة غاما ولكن فقط 10 بالمائة في الضوء المرئي والراديو ، مما يخبرنا أن المنطقة التي تنبعث منها أشعة غاما صغيرة جدًا مقارنة بتلك التي تصدر في الطاقات الأقل ، ”قال ستيفان لارسون ، عضو فريق جامعة ستوكهولم في البيان الصحفي الأخير.
لن يساعد استخدام تحليل أنظمة العدسات بأطوال موجات أشعة جاما في استكشاف هذه الوحوش الغامضة الكونية فحسب ، بل قد يساعد أيضًا في تحسين ثابت هابل الثابت ، والذي يقيس معدل تمدد الكون.
لكن قد يبدأ فيرمي في إظهار أشياءه للتو عندما يتعلق الأمر بالصيد بحثًا عن مصادر خارج المجرة. ال هل حقا يقول الباحثون إن الاختراق المثير سيكون اكتشاف مصدر حيوي خارج المجرة يتم عدسه بواسطة مجرة في أشعة غاما لا شوهد في أطوال موجية أخرى. لقد أثبتت هذه النتيجة الأخيرة بالتأكيد كيف يمكن لـ Fermi "رؤية" هذه الومضات المروية بطريقة ذكية. توقع المزيد من الأخبار في السنوات القادمة!
اقرأ الورقة كاملة على خادم arViv بعنوان الكشف عن Fermi-LAT لعدسات الجاذبية المتأخرة لأشعة غاما من Blazar B0218 + 357.
