ثبت پرانرژی ترین نور مشاهده شده بر فراز فلات تبت

دانشمندان پرانرژی ترین نوری که تاکنون مشاهده شده است را بر فراز فلات تبت مشاهده کردند.

به گزارش تاپ دیجیت و به نقل از لایوساینس، این فوتونها پرتوهای گاما بودند که بیش از ۱۰۰ تریلیون الکترون ولت انرژی داشتند، برخی از این فوتونها تقریبا ۵۰۰ تریلیون الکترون ولت انرژی داشتند. پیش از این، تنها فوتونهایی با دهها تریلیون الکترون ولت ثبت شده بودند. دانشمندان دریافتند که این فوتونها از سحابی خرچنگ میآیند و میتوانند حاصل یک پالسار و یا باقی مانده یک ابرنواختر چرخشی با فاصله ۶،۵۲۳ سال نوری باشد.

این نتایج جدید بخشی از طرح آرایه بارش آسمانی تبت (Tibetan Air Shower Array) است، در این آزمایش از ۳۶،۹۰۰ مترمربع از آشکارسازها برای جستجوی ذرات پرانرژی مانند اشعههای کیهانی و اشعه گاما استفاده میشود. هنگامی که این ذرات به اتمسفر بالا برخورد میکنند، بارشی از ذرات زیراتمی ثانویه را تشکیل میدهند که سبب تشخیص آنها توسط آرایه میشود. هوای رقیق بالای آرایه که ۴۳۰۰ متر از سطح دریا اختلاف دارد، اجازه می دهد تا ذرات زیراتمی ثانویه به آرایه برسند.

دانشمندان با مطالعه بارش ذرات ثانویه که میون (muons) نام دارند، قادرند به عقب برگشته و انرژی و منشاء اشعههای گامای دریافتی را که سبب بارش شده را تشخیص دهند. اخترشناسان در مقالهای در Physical Review Letters در تاریخ ۱۳ ژوئن به بررسی این بارشهای سحابی خرچنگ پرداخته و ۲۴ رخداد ناشی از فوتونهای با انرژی بیش از ۱۰۰ تریلیون الکترون ولت را گزارش کردهاند. برای مقایسه جالب است بدانید که ذرات نورمرئی از خورشید ما فقط چند الکترون ولت انرژی دارند.

بیشتر بخوانید: ثبت تصاویر جدیدی از سحابی خرچنگ جنوبی توسط هابل

فلیکس آهارونیان (Felix Aharonian) استاد موسسه مطالعات پیشرفته دوبلین می گوید: این نتیجه بسیار بسیار مهم است. زیرا با انتظاراتی که وجود داشت مطابقت میکند و میتواند پیامدهای زیادی داشته باشد، زیرا این نتایج تجربی هستند نه فقط  نظری.

این نتایج به دانشمندان کمک میکند تا بدانند این فوتونهای پرانرژی چگونه تولید میشوند و اگر محدودیتی برای مقدار انرژی آنها وجود داشت، چه مقدار انرژی میتوانند داشته باشند. دانشمندان بر این باورند که در این مورد، پرتوهای گاما از طریق یک فرآیند شناخته شده به نام پراکندگی معکوس کامپتون (Inverse Compton scattering)، شتابدهی شدهاند.

پراکندگی کامپتون، پراکندگی ناکشسان یک فوتون توسط یک ذره باردار و معمولاً الکترون است و باعث کاهش انرژی (افزایش طول موج) فوتون (که ممکن است یک پرتو ایکس یا پرتو گاما باشد) می‌شود که به اثر کامپتون مشهور است. در طول این فرآیند الکترونهای فوق العاده پرانرژی به فوتونهای کم انرژی برخورد کرده، و به آنها انرژی بسیار زیادی وارد میکنند. این الکترونها در سحابی خرچنگ ممکن است فوتونهای کم انرژی پرتوهای پس زمینه کیهانی (بعضی از اولین نورهای جهان) را پراکنده کرده باشند.

آهارونیان به لایوساینس میگوید: ما میدانستیم که سحابی خرچنگ منبع منحصر به فردی در جهان است. اما اکنون مشاهده میکنیم که الکترونها در سحابی خرچنگ تا ۱۰۰۰ تریلیون الکترون ولت شتابدهی میشوند. امواج لرزشی در محیط مغناطیسی سحابی احتمالا مسئول شتابدهی الکترونها تا چنین سطوح انرژی هستند.

بیشتر بخوانید: کشف ستاره چشمک زنی که جوانترین پالسار دنیا است

مطالب مشابه

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.