بوصلة كونية: من أين تأتي أسرع الجسيمات ✛

الأصل: "Anisotropy-driven constraints on the transition from Galactic to extragalactic cosmic-ray sources"
arXiv:2608.26933v1 · 2026-08-27 · CC BY-SA 4.0 · 1 دقيقة
السماء تعمل كبوصلة: من خلالها يمكن معرفة أين تولد الأشعة الكونية.

الأشعة الكونية هي جسيمات مشحونة صغيرة جدًا، تصل إلى الأرض باستمرار من جميع الاتجاهات. في السابق، كان يُعتقد أن أكثرها طاقةً تولد داخل مجرتنا. لكن الآن، بعد قياس الجهة التي يأتي منها عدد أكبر قليلًا من هذه الجسيمات، أدرك العلماء أن مؤشر هذه «البوصلة الكونية» لا يشير إلى الاتجاه المتوقع.

لو كانت الجسيمات تولد في المجرة، لكان تدفقها غير منتظم: من جهة واحدة من السماء لكان عددها أكبر بشكل ملحوظ. لكن الملاحظات تُظهر أن التباين صغير جدًا — 0.4% فقط. الأمر أشبه بأن أربعة آلاف قطرة مطر من أصل مليون تسقط بشكل متكرر قليلًا من جهة واحدة.

تم اختبار عدة «مصانع جسيمات» داخل المجرة: المركز، والميكروكويزارات (microquasars)، والعناقيد النجمية. لم يناسب أيٌّ منها البيانات، إذ كانت ستعطي تباينًا كبيرًا جدًا. لكن النموذج الذي يفترض أن جزءًا صغيرًا من الجسيمات (15%، 10%، و5% عند طاقات مختلفة) يأتي من المجرة، بينما الباقي يأتي من مجرات بعيدة، طابق البيانات بشكل ممتاز. هذا يعني أن التحول إلى الأشعة خارج المجرية يبدأ أبكر مما كان يُعتقد.

يقع الميكروكويزار Cygnus X-3، أحد المرشحين كمصدر للمكوّن B، على مسافة حوالي 9.4 كيلو فرسخ فلكي (kpc)، لكن عمره يُقدَّر بأقل من 0.4 مليون سنة. هذا لا يكفي لكي تصل الجسيمات ذات الطاقة الأقل من 1 إلكترون فولت (EeV) إلى الأرض، حتى لو كان المصدر قويًا بما فيه الكفاية.

فكرة أن الأشعة الكونية قد تأتي من النوى النشطة للمجرات أو الميكروكويزارات تتردد مع حبكات الخيال العلمي حيث تعمل الأجسام الفيزيائية الفلكية القوية كمسرعات طبيعية. على سبيل المثال، في رواية ألاستير رينولدز "فضاء الوحي"، تُذكر النفاثات النسبية القادرة على تسريع الجسيمات إلى طاقات قصوى.

العلماء
Enrico FermiFritz ZwickyErnest RutherfordSubrahmanyan ChandrasekharAdam RiessJohn Archibald Wheeler
المفاهيم
ركبة طيف الأشعة الكونية التباين مصدر أشعة كونية فائقة الطاقة منحنى دوران المجرة التواء النوى المجرية الحمراء نجم مانح مدار إهليلجي انتشار ضوء لاختناقي تدفق مجري خارجي عزم رباعي القطب الكواكب الخارجية حول الأقزام الحمراء مدار نجمي