في 15 مارس 2024، اكتشف مرصد فضائي انفجارات من الأشعة السينية منخفضة الطاقة من أعماق الكون القديم، يتقلب سطوعها لأكثر من 17 دقيقة قبل أن يتلاشى. وبعد حوالي ساعة، التقطت التلسكوبات الأرضية الضوء المرئي من نفس المصدر، وتتبعته عندما كان عمر الكون حوالي مليار سنة فقط.
لقد اكتشف مسبار آينشتاين الذي تم إطلاقه حديثًا بالفعل انفجارات بعيدة من المحتمل أن تقلب ما نعرفه عن السنوات الأولى للكون. باستخدام تلسكوب الأشعة السينية واسع المجال، اكتشفت المركبة الفضائية ما يسمى بالأشعة السينية الناعمة أو منخفضة الطاقة، والتي استمرت لفترة طويلة بشكل غير عادي. تُعرف هذه الأحداث باسم عابرات الأشعة السينية السريعة (FXRT)، وقد تم تسمية الانفجار الذي تم رصده حديثًا بـ EP240315a.
وبعد مراقبة الانفجار على أطوال موجات الراديو لمدة ثلاثة أشهر، أكد فريق علماء الفلك الذين يقفون وراء الاكتشاف أن إنتاج الطاقة كان متسقًا مع انفجار أشعة غاما الذي يعود تاريخه إلى الوقت الذي كان فيه الكون 10% فقط من عمره الحالي. لذا، نظرًا لعمر الكون المقدر بـ 13.8 مليار سنة، فقد حدث الانفجار عندما كان عمر الكون حوالي 1.38 مليار سنة.
وقال روبرتو ريتشي، الباحث في جامعة كاليفورنيا: “تظهر هذه النتائج أن جزءًا كبيرًا من FXRTs قد يكون مرتبطًا بـ (انفجارات أشعة جاما) وأن أجهزة مراقبة الأشعة السينية الحساسة، مثل مسبار أينشتاين، يمكنها تحديدها بدقة في الكون البعيد”. وقال روما تور فيرغاتا، إيطاليا، وأحد مؤلفي الورقة الجديدة التي توضح تفاصيل الاكتشاف، في بيان له. “إن الجمع بين قوة الأشعة السينية وعمليات الرصد الراديوي يمنحنا طريقة جديدة لاستكشاف هذه الانفجارات القديمة حتى دون الكشف عن أشعة جاما.”
يمثل EP240315a المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف أشعة سينية ناعمة من انفجار قديم استمر لفترة طويلة. قامت عمليات الرصد اللاحقة باستخدام تلسكوب جيميني نورث في هاواي والتلسكوب الكبير جدًا في تشيلي بقياس الضوء المرئي من نفس الموقع الذي أكد أن الانفجار جاء من حوالي 12.5 مليار سنة ضوئية.
انفجارات أشعة جاما هي ومضات قصيرة من الضوء عالي الطاقة وأقوى الانفجارات في الكون، وعادة ما تنتج عن انهيار النجوم الضخمة أو اندماج النجوم النيوترونية. ومن المعروف أيضًا أن هذه الانفجارات تنبعث منها كميات وفيرة من الأشعة السينية. تم إرجاع الأشعة السينية اللينة المكتشفة مؤخرًا إلى GRB 240315C، وهو انفجار لأشعة جاما تم اكتشافه لأول مرة بواسطة تلسكوب Burst Alert Telescope (BAT) الموجود على مرصد Neil Gehrels Swift التابع لناسا، مع بيانات إضافية مقدمة من أداة Konus على متن مركبة Wind الفضائية التابعة لناسا.
على الرغم من أن انفجارات أشعة جاما مرتبطة بالأشعة السينية، إلا أن الأشعة السينية السريعة العابرة المكتشفة حديثًا تعتبر حالة شاذة. عادة ما تسبق الأشعة السينية أشعة جاما ببضع عشرات من الثواني، ولكن شوهد EP240315a قبل أكثر من ست دقائق (372 ثانية) من GRB 240315C. وقال هوي صن، عضو فريق مركز أينشتاين للعلوم في المراصد الفلكية الوطنية بالأكاديمية الصينية للعلوم، والمؤلف المشارك للدراسة الجديدة، في بيان: “لم يتم ملاحظة مثل هذا التأخير الطويل من قبل من قبل”.
إن الغموض الكامن وراء المدة الطويلة بين الأشعة السينية وانفجار أشعة جاما، بالإضافة إلى المدة الطويلة للأشعة السينية نفسها، هو سبب للتساؤل عما إذا كانت انفجارات أشعة جاما تنفجر بالطريقة التي يعتقدها العلماء.
مسبار آينشتاين، وهو تلسكوب يعمل بالأشعة السينية تديره الأكاديمية الصينية للعلوم، وتم بناؤه بالتعاون مع وكالة الفضاء الأوروبية ومعهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض، تم إطلاقه في 9 يناير 2024. ويلتقط تلسكوب الأشعة السينية واسع المجال الخاص به في ضوء الأشعة السينية في أنابيب مربعة في شبكة، مما يعني أنه يمكنه مراقبة 3600 درجة مربعة (أقل بقليل من عُشر الكرة السماوية) في طلقة واحدة.
وقال إريك كولكرز، عالم مشروع مسبار أينشتاين التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، في بيان: “بمجرد أن فتحنا أعين مسبار أينشتاين إلى السماء، اكتشف ظواهر جديدة مثيرة للاهتمام”. “هذا أمر جيد جدًا ويجب أن يعني أن هناك الكثير من الاكتشافات المثيرة للاهتمام في المستقبل.”