ملخصات الأبحاث

فوتونات محمَّلة بطاقة فائقة تصل إلى 1.4 بيتا إلكترون فولت

.Z. Cao et al
  • Published online:

من المعلوم أنه إذا امتدَّ طيف الأشعة الكونية إلى أكثر من 1 بيتا إلكترون فولت (أي ما يعادل 1015 إلكترون فولت)، فإن ذلك يشير إلى وجود أجسام يُطلَق عليها "بيفاترونات" PeVatrons، وهي بمثابة مصانع للأشعة الكونية تُسرِّع الجسيمات، حتى تصل بها إلى طاقة تقع في نطاق البيتا إلكترون فولت. ويُعَد اكتشاف هذه الأجسام، وتمييزها، خطوة بالغة الأهمية لتوضيح مصدر الأشعة الكونية المجرِّية.

أما السمة المميزة الأساسية لكلٍّ من "البيفاترونات" المسرِّعة للبروتونات، و"البيفاترونات" المسرِّعة للإلكترونات، فتتمثل في إشعاع جاما فائق الطاقة (الذي تجاوزت طاقته 100 تيرا إلكترون فولت). يُذكَر أنَّ أول دليل على وجود "بيفاترون" مسرِّع للبروتونات قد عُثِر عليه في مركز مجرة "درب التبانة"، بواسطة إشعاعٍ ذي طيف غني بفوتونات عالية الطاقة، يمتد إلى 0.04 بيتا إلكترون فولت. ومع أنَّ أبحاثًا سابقة قد أفادت باكتشاف أشعة جاما ذات طاقات أعلى بقليل من 0.1 بيتا إلكترون فولت، منبعثة من بضعة أجسام في المستوى المجرِّي، فإنَّ التعرُّف على "البيفاترونات" بلا تحيُّزات سابقة، واستكشافها بتمعُّن، يتطلَّبان رصد أشعة جاما ذات طاقات أعلى بكثير من 0.1 بيتا إلكترون فولت.

وفي هذا البحث المنشور، يفيد الباحثون باكتشاف أكثر من 530 فوتونًا، بِطاقاتٍ تتجاوز 100 تيرا إلكترون فولت، وتصل إلى 1.4 بيتا إلكترون فولت، صادرة من 12 مصدرًا لأشعة جاما فائقة الطاقة، وذلك بدلالة إحصائية تزيد على سبعة انحرافات معيارية. وعلى الرغم من وجود عديد من النظائر المحتمَلة بالقرب من "البيفاترونات" المسؤولة عن إطلاق أشعة جاما فائقة الطاقة (من بينها سُدُم رياح نبضية، وبقايا مستعر أعظم، ومناطق تشكُّل نجوم)، لم يتمكن الباحثون من تمييز هذه "البيفاترونات"، وتحديد موضعها بدقة (باستثناء سديم السرطان)؛ وهو ما يترك التساؤلات المثارة حول أصل هذه المُسرِّعات القصوى بلا إجابة حاسمة.