مؤشرات الليزر في الفضاء: لماذا تولد نفاثات ضيقة من انفجارات أشعة جاما جسيمات قياسية ✛

الأصل: "Testing Narrow-jet Gamma-Ray Bursts as Sources of Ultrahigh-Energy Cosmic Rays"
arXiv:2608.27197v1 · 2026-08-27 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
انفجارات أشعة جاما النادرة ذات النفاثات الضيقة جدًا القريبة منا قد تكون المصادر الرئيسية للجسيمات الأعلى طاقة، دون أن تنتج إشعاعًا إضافيًا.

جسيم بطاقة $10^{18}$ إلكترون فولت يشبه كرة تنس تطير بسرعة 200 كيلومتر في الساعة. من أين تأتي هذه القذائف؟ انفجارات أشعة جاما هي انفجارات قوية تقذف المادة في حزمة ضيقة، مثل الكشاف الضوئي. معظم هذه الحزم عريضة، مثل ضوء المصباح اليدوي. لكن هناك حزم نادرة، ضيقة مثل مؤشر الليزر. إنها تصيب بدقة أكبر وتستهلك طاقة أقل دون فائدة.

النفاث الضيق يمنح الجسيمات طاقة أكبر بخمس مرات نسبيًا إلى ضوئه مقارنة بالنفاث العريض. لذلك فهو أكثر كفاءة في تسريع الجسيمات وينتج إشعاعًا جانبيًا أقل.

درس الباحثون النفاثات الضيقة في الكون القريب، على مسافة لا تتجاوز 4 مليارات سنة ضوئية. القرب مهم: الجسيمات لا يتوفر لها الوقت لتفقد طاقتها في الطريق. تطابقت النماذج مع بيانات مرصد بيير أوجيه: تكوين الجسيمات كان 65% بروتونات و34% هيليوم، كما يُلاحظ. التدفقات المتوقعة للنيوترينوات وأشعة جاما لا تتجاوز ما تراه الكواشف. سابقًا، كان من غير الواضح كيف يمكن لانفجارات أشعة جاما أن تنتج الجسيمات المطلوبة دون إشعاع إضافي. الآن أصبح واضحًا: النفاثات الضيقة النادرة القريبة منا تحل هذه المشكلة.

كان انفجار أشعة غاما GRB 221009A ساطعًا لدرجة أنه أُطلق عليه اسم «الأكثر سطوعًا على الإطلاق» (BOAT — Brightest Of All Time). كانت زاوية فتح نفاثه 0.8 درجة فقط، كما لو كان شعاع مصباح يدوي من مسافة كيلومتر يضيء عملة معدنية.

فكرة أن الانفجارات الكونية النادرة والقوية قد تكون مصادر لأكثر الجسيمات طاقة تتردد مع مفهوم «انفجارات أشعة غاما كأسلحة» في الخيال العلمي، كما في رواية «هايبريون» لدان سيمونز، حيث ترتبط هذه الظواهر بأحداث كارثية.

العلماء
Bernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip ThorneRainer WeissAlbert Einstein
المفاهيم
انفجار غاما محرك مركزي اندماج انفجار أشعة غاما نبضات المغناطيسار في انفجارات أشعة غاما انفجار الأشعة الكونية اندماج ثنائي النجوم النيوترونية وميض الهيليوم نجوم الجيل الثالث وهج متبقٍ النفاثات النسبية انبعاث الضوء من النجم النيوتروني نفاثات مستعر أعظم انفجار نجمي مجرة راديوية مراقبة البلازار نيوترينو عالي الطاقة