أشعة جاما هي جزء من عالم الطاقة العالية

سمع الجميع عن الطيف الكهرومغناطيسي. إنها مجموعة من جميع الأطوال الموجية وترددات الضوء ، من الراديو والميكروويف إلى الأشعة فوق البنفسجية وجاما. يسمى الضوء الذي نراه الجزء "المرئي" من الطيف. بقية الترددات والموجات غير مرئية لأعيننا ، ولكن يمكن اكتشافها باستخدام أدوات خاصة.

أشعة جاما هي الجزء الأكثر نشاطًا من الطيف. لديهم أقصر موجات وأعلى ترددات. هذه الخصائص تجعلها شديدة الخطورة على الحياة ، لكنها تخبر علماء الفلك أيضًا كثيرا عن الأشياء التي تنبعث منها في الكون. تحدث أشعة جاما على الأرض ، يتم إنشاؤها عندما تضرب الأشعة الكونية غلافنا الجوي وتتفاعل مع جزيئات الغاز. كما أنها ناتج ثانوي لتحلل العناصر المشعة ، وخاصة في الانفجارات النووية والمفاعلات النووية.

أشعة جاما ليست دائمًا تهديدًا مميتًا: في الطب ، يتم استخدامها لعلاج السرطان (من بين أمور أخرى). ومع ذلك ، هناك مصادر كونية لهذه الفوتونات القاتلة ، ولأطول وقت ، ظلت لغزا لعلماء الفلك. لقد بقوا على هذا النحو حتى تم بناء المقاريب التي يمكنها اكتشاف ودراسة هذه الانبعاثات عالية الطاقة.

اليوم ، نحن نعرف الكثير عن هذا الإشعاع ومن أين يأتي في الكون. يكتشف علماء الفلك هذه الأشعة من الأنشطة والأشياء النشطة للغاية مثل

على مدى العقود القليلة الماضية ، اكتشف علماء الفلك دفقات قوية للغاية من أشعة غاما من نقاط مختلفة في السماء. بعبارة "طويلة" ، يعني علماء الفلك بضع ثوانٍ إلى بضع دقائق فقط. ومع ذلك ، فإن مسافاتها ، التي تتراوح بين ملايين ومليارات السنين الضوئية ، تشير إلى أن هذه الأشياء والأحداث يجب أن تكون مشرقة جدًا حتى يمكن رؤيتها من جميع أنحاء الكون.

إن ما يطلق عليه "رشقات أشعة غاما" هي أكثر الأحداث نشاطًا وإشراقًا على الإطلاق. يمكنهم إرسال كميات هائلة من الطاقة في بضع ثوانٍ فقط - أكثر مما ستفرج عنه الشمس طوال وجودها. حتى وقت قريب ، كان بإمكان الفلكيين التكهن فقط بما تسبب في مثل هذه الانفجارات الضخمة. ومع ذلك ، فقد ساعدتهم الملاحظات الأخيرة على تعقب مصادر هذه الأحداث. على سبيل المثال ، سويفت اكتشف القمر الصناعي انفجار أشعة غاما الذي نشأ منذ ولادة ثقب أسود يبعد أكثر من 12 مليار سنة ضوئية عن الأرض. هذا في وقت مبكر جدا من تاريخ الكون.

هناك رشقات نارية أقصر ، طولها أقل من ثانيتين ، والتي كانت في الواقع لغزا لسنوات. في نهاية المطاف ربط الفلكيون هذه الأحداث بأنشطة تسمى "kilonovae" ، والتي تحدث عندما يندمج نجمان نيوترونيان أو نجم نيوتروني أو ثقب أسود معًا. في لحظة الاندماج ، يطلقون رشقات نارية قصيرة من أشعة غاما. يمكن أن تنبعث منها أيضًا موجات الجاذبية.

بدأ علم أشعة غاما في الحرب الباردة. تم الكشف عن انفجارات أشعة جاما (GRBs) لأول مرة في 1960s من قبل فيلا أسطول من الأقمار الصناعية. في البداية ، كان الناس قلقين من أنهم كانوا علامات على هجوم نووي. على مدى العقود المقبلة ، بدأ علماء الفلك بالبحث عن مصادر هذه النقطة الغامضة الانفجارات من خلال البحث عن إشارات الضوء الضوئي (الضوء المرئي) وفي الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية و إشارات. إطلاق مرصد كومبتون جاما راي في عام 1991 ، انتقل البحث عن المصادر الكونية لأشعة جاما إلى آفاق جديدة. أظهرت ملاحظاته أن GRBs تحدث في جميع أنحاء الكون وليس بالضرورة داخل مجرتنا درب التبانة.

منذ ذلك الوقت ، و بيبوكس مرصد ، أطلقته وكالة الفضاء الإيطالية ، فضلا عن عالية الطاقة العابرة اكسبلورر (أطلقته ناسا) استخدمت للكشف عن الموارد الوراثية النباتية. وكالة الفضاء الأوروبية متكامل انضمت المهمة إلى الصيد في عام 2002. في الآونة الأخيرة ، استكشف تلسكوب فيرمي غاما راي السماء ورسم بواعث أشعة غاما.

إن الحاجة إلى الكشف السريع عن GRBs هي مفتاح البحث عن الأحداث عالية الطاقة التي تسببها. لسبب واحد ، فإن الأحداث القصيرة للغاية تموت بسرعة كبيرة ، مما يجعل من الصعب معرفة المصدر. يمكن للأقمار الصناعية للأشعة السينية التقاط مطاردة (لأنه عادة ما يكون هناك ضوء الأشعة السينية ذات الصلة). لمساعدة الفلكيين بسرعة على الوصول إلى مصدر GRB ، ترسل شبكة إحداثيات غاما راي على الفور إخطارات للعلماء والمؤسسات المشاركة في دراسة هذه الهزات. وبهذه الطريقة ، يمكنهم أن يخططوا على الفور لرصد المتابعة باستخدام مراصد بصرية وراديو وأشعة سينية من الأرض ومن الفضاء.

وبينما يدرس علماء الفلك المزيد من هذه الانفجارات ، سوف يحصلون على فهم أفضل للأنشطة النشطة للغاية التي تسبب لهم. الكون مليء بمصادر GRBs ، لذا فإن ما يتعلمونه سوف يخبرنا المزيد عن الكون عالي الطاقة.

• أشعة جاما هي أكثر أنواع الإشعاع المعروفة نشاطًا. يتم إزالتها بواسطة كائنات وعمليات حيوية للغاية في الكون.
• يمكن أيضًا إنشاء أشعة جاما في المختبر ، ويستخدم هذا النوع من الإشعاع في بعض التطبيقات الطبية.
• يتم فلك أشعة جاما باستخدام سواتل مدارية يمكنها اكتشافها دون تدخل من الغلاف الجوي للأرض.