يبدأ الانهيار الثلجي في كومة رملية بحبة رمل واحدة. لا أحد يعرف أين ستتحرك بالضبط أو مدى كبر الانهيار. لكن إذا سكبت الرمل لفترة طويلة، ستصل الكومة نفسها إلى حالة تحدث فيها الانهيارات بجميع الأحجام - من الانهيارات الصغيرة إلى الانهيارات العملاقة - وفقًا لنفس القانون. يسمي الفيزيائيون هذا بالتنظيم الذاتي الحرج: نظام بدون تحكم خارجي يحافظ على نفسه عند الحد الذي قد يكون فيه كل حدث هو القشة الأخيرة.
في مارس 2023، التقط القمر الصناعي GECAM ثاني ألمع انفجار لأشعة غاما في تاريخ الرصد - GRB 230307A. كانت أجهزة الكشف العادية ستغرق عند هذا التدفق، لكن GECAM كان لديه حماية خاصة ضد التشبع وسجل الانفجار الكامل الذي استمر 35 ثانية دون أي فقدان. في منحنى الضوء، ميز علماء الفلك مئات النبضات الفردية - مثل الانهيارات الثلجية المنفصلة في كومة واحدة كبيرة.
كل نبضة هي إطلاق طاقة محلي. قاس العلماء سطوعها الذروي ومدتها والفاصل الزمني حتى النبضة التالية. اتضح أن توزيعات هذه الكميات تتبع قوانين القوى: لا يوجد حجم مميز، هناك فقط طيف مستمر من الأحداث الضعيفة إلى القوية. تطابقت ميول قوانين القوى هذه مع التنبؤات النظرية للتنظيم الذاتي الحرج ثلاثي الأبعاد.
هذا السلوك هو سمة من سمات إعادة الاتصال المغناطيسي - وهي عملية تنكسر فيها خطوط المجال المغناطيسي وتعيد ترتيب نفسها، وتطلق الطاقة. هذه هي الطريقة التي تعمل بها التوهجات الشمسية. تصرف انفجار أشعة غاما GRB 230307A مثل توهج شمسي عملاق، ولكن في مجرة بعيدة. هذه حجة قوية على أن الطاقة في نفاث انفجار أشعة غاما يحملها مجال مغناطيسي، وليس مجرد طاقة حركية للأصداف المتصادمة.
الانهيار الثلجي في كومة رملية وانفجار أشعة غاما تبين أنهما قريبان. كلاهما أمثلة على أنظمة تنظم نفسها في حالة حرجة، حيث تحدث أحداث من جميع المقاييس وفقًا لقانون واحد. الآن، بعد أن أعطى انفجار واحد مئات النبضات، نرى هذا التنظيم الذاتي في العمل لأول مرة - ليس في إحصاءات العديد من الأجسام، ولكن في انفجار كوني واحد.
كان GRB 230307A ساطعًا جدًا لدرجة أن كاشفات أشعة غاما العادية كانت ستشبع، لكن GECAM كان لديه حماية خاصة من التشبع وسجل كل شيء دون فقدان. استمر الانفجار حوالي 35 ثانية، لكنه أطلق خلالها طاقة تعادل الطاقة التي تشعها الشمس خلال مليارات السنين.