الجسيمات الشبحية تكشف سر الفقاعات المجرية ✛ ✎ ✦

الأصل: "Fermi bubbles detected in $$\sim$$100 TeV neutrinos"
· Uri Keshet, Ilya Gurwich
arXiv:2606.22387 · 2026-06-21 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
تلسكوب آيس كيوب المدفون في جليد القارة القطبية الجنوبية يلتقط لأول مرة نيوترينوات من حدود فقاعات فيرمي – دليل مباشر على أن البروتونات هناك تُسرَّع إلى طاقات هائلة.

في مركز المجرة، قذف ثقب أسود هائل في الماضي فقاعتين عملاقتين من البلازما – غاز فقدت ذراته إلكتروناتها. لا تزالان معلقتين فوق وتحت قرص درب التبانة، وعند حدودهما تصطدم موجات صدمية بـ الوسط بين النجمي (المادة المتخلخلة بين النجوم) وتُسرِّع البروتونات إلى ما يقارب سرعة الضوء. افترض علماء الفيزياء الفلكية أن هذا هو المكان الذي تُنتج فيه الأشعة الكونية – جسيمات عالية الطاقة تقصف الأرض. لكن الدليل المباشر كان غائباً حتى تمكن تلسكوب النيوترينوات آيس كيوب، المغمور في جليد القطب الجنوبي على عمق 2.5 كم، من التقاط النيوترينوات – الجسيمات الشبحية التي تولد عند اصطدام البروتونات بالغاز. خلال 12 عاماً من الرصد، رصد فائضاً منها قادماً من اتجاه الفقاعات.

طاقة أحد هذه البروتونات تضاهي ارتطام كرة تنس، رغم أن الجسيم نفسه أصغر من الذرة بمليارات المرات.

حوّل هذا الاكتشاف التخمينات إلى حقيقة: فقاعات فيرمي هي مسرعات طبيعية. لطالما أشارت بيانات علم الفلك الراديوي (الرصد في النطاق الراديوي) والتحليل الطيفي (تحليل الضوء وفق أطوال موجاته) إلى هذا الأمر، لكن النيوترينوات بعيدة المنال وحدها كانت الدليل الحاسم. أصبح الآن أوضح كيف تولد النوى المجرية النشطة نفاثات مادية قوية. أما تلسكوب إي روزيتا، الذي شارك في بنائه رشيد سونياييف، فقد عثر مؤخراً على فقاعات أضخم – ربما تعود إلى زفير قديم للمجرة.

اكتُشفت فقاعات فيرمي عام 2010 بواسطة تلسكوب فيرمي لأشعة غاما. ولا تزال المناقشات محتدمة حول ما إذا كانت قد نشأت من الثقب الأسود الهائل أم من الولادة العنيفة للنجوم في مركز المجرة؟

L(\epsilon_1, \epsilon_2) \simeq \frac{4\pi \epsilon_1 N d^2}{A t \ln(\epsilon_2/\epsilon_1)}
من خلال عدد النيوترينوات المسجلة N، والبعد إلى المصدر d، وحساسية المقراب (A, t)، يمكن تقدير الطاقة الكلية التي تحملها النيوترينوات في مجال معين.
\eta \equiv \frac{U_e}{U_i} \simeq 7\times 10^{-4} B_0^{-3/2} \rho_{-3}
بمقارنة الانبعاث الراديوي (الذي تسببه الإلكترونات) وإشارة النيوترينو (الناتجة عن الأيونات)، يمكن استخلاص نسبة أساسية بينهما، تعتمد على المجال المغناطيسي وكثافة الغاز في الفقاعات.
العلماء
Enrico FermiMarie CurieChien-Shiung Wu
المفاهيم
آيس كيوب تسارع فيرمي مصدر نيوترينو من الثقب الأسود تلسكوب فيرمي تدفق فائق السرعة مسييه 87 انبعاث النيوترينو من النجم النيوتروني فيرميلاب تدفق مجري خارجي انتفاخ مجري مصدر أشعة كونية فائقة الطاقة مستعر أعظم 1987أ انفجار نجمي تصادم الفقاعات وميض الهيليوم التدفق الراديوي السريع الانفجار العظيم