افشاگری چاندرا از انفجاری عظیم
مجله علمی ایلیاد - رصدخانه‌ی اشعه‌ی‌ی ایکس چاندرای ناسا درخششی مرموز از اشعهیهای ایکس در داده‌های میدان ژرف جنوبی چاندرا کشف کرد. منبع این اشعه‌ی‌ی مرموز ایکس طی چند ساعت، پیش از ناپدید شدن به طرز فوق‌العاده‌ای در حدود یک روز، هزار برابر روشن‌تر شد. شواهد حاکی از نوعی رویداد مخرب است؛ اما شاید برخلاف هر نوع رویدادی باشد که پیش از این دیده شده است.
منبع اشعه‌ی‌ی ایکس که در منطقه‌ای در آسمان به نام «میدان ژرف جنوبی چاندرا» واقع شده است، ویژگی‌های قابل توجهی دارد. پیش از اکتبر ۲۰۱۴، این منبع توسط اشعهیهای ایکس شناسایی نشد، اما سپس فوران کرد و در عرض چند ساعت هزار برابر روشن‌تر شد. پس از حدود یک روز، این منبع به‌طور کامل و زمانی که کاملاً تحت رصد چاندرا بود، ناپدید شد. با کمک هزاران ساعت از داده‌های تلسکوپ‌های فضایی اسپیتزر و هابل مشخص شد که احتمالاً این رویداد از کهکشانی کوچک و نامشخص به فاصله ۱۰.۷ میلیارد سال نوری از زمین آمده باشد. میزان انرژی آزاد شده از این منبع اشعه‌ی‌ی ایکس برای چند دقیقه، هزاران برابر بیشتر از مجموع انرژی تمام ستارگان موجود در این کهکشان بود.
«فرانتس بائر» از دانشگاه پونتیفیکال کاتولیکی شیلی در سانتیاگو، شیلی گفت: «پس از کشف این منبع، ما در تلاش برای شناسایی منشأ آن بودیم. این امر شبیه این است که ما پازلی داریم، اما تمام تکه‌های آن را در اختیار نداریم.» از سه احتمال اصلی برای توضیح منبع اشعه‌ی‌ی ایکس، دو تای آن به رویدادهای انفجار اشعه‌ی گاما برمی‌گردد. انفجار اشعه‌های گاما توسط نابود شدن ستاره‌ای پرجرم یا ادغام ستاره‌ای نوترونی با یک ستاره‌ی نوترونی دیگر یا سیاه‌چاله‌ای به‌وجود می‌آید. اگر فوران این انفجار به سمت زمین باشد، انفجارهایی از اشعه‌ی ضعیف‌تر و با ایزتوپ بیشتر در طول موج اشعه‌ی ایکس و دیگر طول موج‌ها تولید می‌کند.
طبق گفته‌ی محققان، توضیحات احتمالی برای منبع اشعه‌ی ایکس «SDF-S»، انفجار اشعه‌ی گامایی است که به سمت زمین نیست یا انفجار اشعه‌ی گامایی که پشت کهکشان کوچک قرار دارد. سومین توضیح احتمالی دلیل ساطع شدن این اشعه‌ی ایکس را یک سیاه‌چاله می‌داند که ستاره‌ی کوتوله‌ی سفیدی را خرد می‌کند. نویسنده‌ی همکار، «ایزکیل تریستر» از دانشگاه کاتولیک پونتیفیکال گفت: «هیچ کدام از این ایده‌ها به‌طور کامل با داده‌ها همخوانی ندارد، اما از آن‌جایی که ما تا به حال نتوانسته‌ایم هیچ کدام از این احتمالات پیشنهاد شده را در عالم واقعی را مشاهده کنیم، بنابراین هیچ کدام از این احتمالات به درستی شناخته و درک نشده‌اند.»
منبع مرموز اشعه‌ی ایکس در هیچ زمان دیگری طی ۲.۵ ماه زمانی که چاندرا منطقه CDF-S را رصد کرده است، مشاهده نشد، منطقه‌ای که در طول ۱۷ سال گذشته گسترده شده است. به‌علاوه، هیچ رویداد مشابهی هنوز در مشاهدات چاندرا از دیگر قسمت‌های آسمان یافت نشده است. این منبع اشعه‌ی ایکس در CDF-S ویژگی‌های متفاوتی نسبت به منابع اشعه‌ی ایکس متغیر مرموز که در کهکشان‌های بیضوی NGC5128 و NGC4636 توسط «جیمی ایروین» و همکارانش کشف شد، دارد. به‌خصوص، منبع CDF-S، احتمالاً مربوط به نابودی یک ستاره نوترونی، کوتوله سفید یا ستاره‌ای پرجرم می‌شود و تقریباً اشعه‌های ایکس آن ۱۰۰ هزار برابر درخشان‌تر است. این منبع همچنین در کهکشان میزبان بسیار کوچک‌تر و جوان‌تری واقع شده و تنها طی فوران منفرد چند ساعته‌ای شناسایی می‌شود.
نویسنده‌ی همکار، «کوین اسچاوینسکی» از انستیتو تکنولوژی فدرال زوریخ در سوئیس گفت: «ما احتمالاً نوع کاملاً جدیدی از رویدادی فاجعه‌بار را مشاهده کرده‌ایم، این رویداد هرچه هست، مشاهدات بسیار بیشتری برای کار کردن بر روی آنچه که می‌بینیم نیاز دارد.» تحقیقات انجام شده‌ی اضافی توسط چاندرا و همچنین تحقیقات تلسکوپ XMM-Newton آژانس فضایی اروپا و ماهواره‌ی سوئیفت ناسا ممکن است نمونه‌های بیشتری از این انوع اجرام متغیر را آشکار سازد که تا به حال مورد توجه قرار نگرفته‌اند. در آینده مشاهدات اشعه‌های ایکس، به کمک رصدخانه چاندرا و دیگر تلسکوپ‌های اشعه‌ی ایکس، ممکن است پدیده‌ای مشابه را از دیگر اجرام‌ها کشف کند.
اگر این منبع اشعه‌ی ایکس توسط فوران اشعه‌ی گامایی ایجاد شده باشد که خودش توسط ادغام ستاره‌ای نوترونی، سیاه‌چاله یا ستاره‌ی نوترونی دیگری به وجود آمده باشد، پس امواج گرانشی نیز تولید شده‌اند. اگر چنین رویدادی در فاصله‌ی بسیار نزدیک‌تر به زمین اتفاق می‌افتاد - در مدت چند صد میلیون سال نوری - آن فوران با رصدخانه موج گرانشی تداخل لیزری قابل شناسایی بود.
نوشته: استفان پاپاس
ترجمه: امید محمدی - مجله علمی ایلیاد