شمعة غاما لماركاريان 421 تقطع ضوءها بنفسها سريع

الأصل: "Constraining the Photon Intensity of Extragalactic Background Light with the HAWC Observatory for the Blazar Mrk 421"
arXiv:2605.23107 · 2026-05-21 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
رصد تلسكوب HAWC أن النواة المجرية النشطة Mrk 421 عند ذروة سطوعها تضع حدًا لتوهجها بنفسها.

الكشاف يضيء أكثر فأكثر، لكن عند حد معين تحترق المصباح فجأة ولا يعود الضوء يتدفق. شيئًا مشابهًا رصده علماء الفيزياء الفلكية في النواة المجرية النشطة البعيدة ماركاريان 421. هذه مجرة نشطة ينطلق نفاثها البلازمي الساخن (jet) نحو الأرض تقريبًا تمامًا، مثل شعاع منارة كونية. تلسكوب HAWC، الواقع على قمم جبال المكسيك، راقب هذا الجسم باستمرار وجمع مشاهدات عبر 2460 مرورًا في مجال رؤيته.

في الفترات الهادئة، يشبه إشعاع غاما الصادر من Mrk 421 ضجيجًا منتظمًا. لكن عندما يدخل المصدر في طور النشاط العالي، تتغير الصورة جذريًا. فبدلًا من طيف أملس يمتد بلا نهاية، يظهر انقطاع حاد عند طاقة تبلغ نحو 13 تيرا إلكترون فولت (TeV). وكأن الصوت ينقطع فجأة عند نغمة واحدة ثم يسود الصمت. اختبر العلماء ذلك: نموذج الانحدار الأسي يصف البيانات بمستوى ثقة يبلغ 3.8 سيغما، وهو أكثر إقناعًا بكثير من قانون القوى البسيط دون انقطاع.

13 تيرا إلكترون فولت هي طاقة فوتون واحد، تعادل لدغة بعوضة لكنها مضغوطة في كم من الضوء. لتسريع جسيم إلى هذه الطاقة، كان سيتطلب مسرع أرضي حلقة بحجم مدينة صغيرة.

الأكثر إثارة للاهتمام هو طبيعة هذا الانقطاع. عادةً، يمكن لأشعة غاما أن تفقد طاقتها في طريقها إلينا عند اصطدامها بفوتونات الضوء الخلفي خارج المجرة (وهو توهج خافت لجميع النجوم والمجرات عبر تاريخ الكون). لكن الحسابات أظهرت أن الانحدار المقاس لا يتطابق مع ما هو متوقع من هذا الامتصاص. إذن، المصدر نفسه يتوقف عن إصدار جسيمات فوق طاقة معينة — «مصهره» الداخلي يعمل قبل أن تتدخل البيئة بين المجرات. هذا يسمح بوضع حدود عليا لسطوع الضوء الخلفي نفسه — وهي خاصية أساسية للكون يصعب قياسها مباشرة.

هكذا، النواة المجرية النشطة، مثل مصباح يحترق، لا تخبرنا فقط عن آلياتها الخاصة، بل تساعدنا أيضًا في رؤية الشبكة غير المرئية من الضوء التي تخترق الكون بأكمله.

النوى المجرية النشطة هي نفسها النجوم الزائفة (quasars)، لكن نفاثها موجه نحونا مباشرة. إذا مر هذا الشعاع عبر مجرتنا، فقد يعقم الكواكب على مسافة مئات السنين الضوئية.

العلماء
Arthur ComptonFritz ZwickySubrahmanyan ChandrasekharAdam RiessJohn Archibald WheelerGalileo Galilei
المفاهيم
أشعة غاما فائقة الطاقة تيرا إلكترون فولت حد إدينغتون ليزر فوق بنفسجي ميجا إلكترون فولت غيغا إلكترون فولت مراقبة البلازار