استقطاب انفجارات أشعة غاما: كيف تكشف الحقول المغناطيسية أسرار الكوارث الكونية سريع

الأصل: "First Detection of Faraday Rotation in a Gamma-Ray Burst Afterglow: Low Polarization and High Rotation Measure in GRB 260310A Reveal Jet Magnetic Structure and Environment"
arXiv:2604.27480 · 2026-04-30 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
الاستقطاب الذي التُقط في التوهج الراديوي لانفجار أشعة غاما مكّن علماء الفلك من النظر إلى البيئة المغناطيسية المحيطة بالانفجار.

تصل موجات الراديو من المستعر الأعظم — الموت الكارثي لنجم ضخم، الذي يخفت توهجه للحظات مجرة بأكملها — إلى الأرض مستقطبة. وهذا يعني أن مجالها الكهربائي يهتز بشكل أساسي في مستوى واحد، مثل إبرة بوصلة ثابتة في مجال مغناطيسي. تمكن علماء الفلك لأول مرة من قراءة مؤشرات هذه البوصلة الكونية، باستخدام التحليل الطيفي — تحليل الإشعاع حسب الترددات — لدراسة الاستقطاب.

تتبع الباحثون كيف زادت درجة الاستقطاب مع زيادة تردد موجات الراديو: من 0.7% عند تردد 11 جيجاهرتز إلى 3.2% عند 25 جيجاهرتز. ومع ذلك، حتى عند الذروة، فإن الاستقطاب بعيد عن الكمال. يشير هذا إلى أن المجال المغناطيسي في النفاثة المقذوفة بالانفجار ليس موحدًا، بل يتكون من العديد من النطاقات الموجهة بشكل عشوائي — مثل آلاف البوصلات المجهرية المنتشرة بشكل عشوائي. في مثل هذه البيئة، تمر الموجات عبر مناطق مختلفة وتكتسب اتجاهات مختلفة، ويكون الاستقطاب الكلي جزئيًا فقط.

انكشفت تفاصيل مذهلة عند قياس دوران فاراداي — تأثير دوران مستوى الاستقطاب عند المرور عبر بلازما ممغنطة. في طريقه إلى الأرض، انحرف الاستقطاب بمقدار –8300 راديان/م²، وهو ما يزيد بعشرات الآلاف من المرات عن القيم النموذجية في مجرتنا. يكشف هذا الدوران الهائل عن وجود حجاب كثيف من الهيدروجين المتأين حول موقع الانفجار. مثل عدسة مغناطيسية، لا تقوم هذه البيئة بتدوير مستوى الاهتزاز فحسب، بل تسمح أيضًا بالنظر إلى المناطق المجاورة للكارثة. الآن، من خلال تتبع "رقصة" الإبرة المستقطبة عند ترددات مختلفة، يحصل العلماء على أداة لاستكشاف قلب الانفجارات الكونية.

كل "رقعة" من المجال المغناطيسي الخيطي في النفاثة صغيرة جدًا لدرجة أنها تبدو من الأرض كحبة بحجم القمر.

\Delta\theta = \mathrm{RM} \cdot \lambda^2
Δθ — دوران زاوية الاستقطاب، RM — مقياس الدوران (بوحدة راديان/م²)، λ — الطول الموجي (بالأمتار)
العلماء
Michael FaradayHendrik LorentzJocelyn Bell BurnellFred HoyleAdam RiessBrian Schmidt
المفاهيم
وهج متبقٍ مقياس الدوران تأثير فاراداي تلسكوب البنك الأخضر نبضات المغناطيسار في انفجارات أشعة غاما استقطاب الأشعة السينية كاشف الجرمانيوم قمر بلانك قياس تداخل موجات الجاذبية التدفق الراديوي السريع