Astronomers find first ever gamma ray clock

اخترشناسان اولين ساعت پرتوگاما را مي‌يابند 

 

Astronomers find first ever gamma ray clock 

نقشه پرتو گاماي آسمان در ناحيه 5039LS، ستاره سبز محل 5039LS را نشان مي‌دهد که با تلسکوپ راديويي گرفته شده است و بيضي سفيد محل پرتوگاما را نشان مي‌دهد.

 

اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ‌هاي H.L.S.S اولين سيگنال مدوله شده از فضا را در ناحيه پرتوهاي گاماي پر انرژي يافته‌اند که پر انرژي‌ترين سيگنالي است که تاکنون رصد شده است .

          سيگنال‌هاي منظم از فضا در سال‌هاي 1960 هنگامي شناخته شدند که اولين تپ اختر راديويي (با لقب مروان سبز کوچک-1، براي سرشت منظم‌شان) کشف شدند. اين اولين‌باري که سيگنالي در چنين انرژي‌هاي زياد- 000/100 بار بيش‌تر از آن‌چه قبلاً شناخته شده بود مشاهده و در مجله استرونومي و استروفيزيکنر گزارش شده است.

اين سيگنال از دستگاهي موسوم به 5039LS مي‌آيد که گروه H.I.S.S در سال 2005 کشف کردند. 5039LS يک دستگاه دوتايي متشکل از يک ستاره‌ي آبي پر جرم (20 برابر جرم خورشيد) و جسمي ناشناخته، احتمالاً‌يک سياهچاله، است. دو  جسم در فاصله‌اي نزديک گردهم مي‌چرخند، که اين فاصله بين 5/1 تا 5/2 فاصله‌ي زمين تا خورشيد تغيير مي‌کند و هر مدار در مدت چهار روز طي مي‌شود.

به گفته‌ي دکتر پائولا چادوي از دانشگاه دارام ، يک عضو بريتانيايي گروه H.E.S.S « چگونگي تغييرات سيگنال پرتوگاما 5039LS را آزمايشگاهي منحصر به فرد براي مطالعه شتاب ذرات در نزديکي اجسام متراکمي چون سياهچاله‌ها مي‌سازد.»

ساز و کارهاي مختلفي مي‌تواند در سيگنال پرتو گاما که به زمين مي‌رسد مؤثر باشند و با مطالعه‌ي تغييرات سيگنال، اخترشناسان مي‌توانند چيزهاي زيادي را درباره‌ي دستگاه‌هاي دوتايي چون 5039LS و نيز اثرهايي که در حوالي سياهچاله‌ها رخ مي‌دهد بياموزند. همدم فشرده هنگام حرکت به سوي ستاره‌‌ي غول آبي، در معرض « باد» ستاره‌اي شديد و نور با شدت زيادي قرار مي‌گيرد که ستاره تابش مي‌کند. اين مو ضوع از يک طرف باعث شتاب گرفتن ذرات تا انرژي‌هاي زياد مي‌شود ، و از سوي ديگر فرار پرتو‌هاي گاماي توليد شده توسط اين ذرات را ، برحسب ستمگيري دستگاه نسبت به ما دشوار مي‌سازند. کُنش متقابل اين دو اثر منشاء طرح پيچيده مدوله سازي است. 

سيگنال پرتو گاما هنگامي بيشينه شدت را دارد که جسم متراکم (که گمان مي‌رود يک سياهچاله باشد)‌ بين ستاره و زمين قرار گرفته باشد و در هنگامي که اين جسم پشت ستاره است به کمينه تعداد خود مي‌رسد. گمان مي‌رود که پرتوهاي گاما را ذراتي توليد کنند که در هنگامي شتاب گرفتن در جو ستاره (با ستاره‌اي ) با جسم متراکم بر هم کنش مي‌کنند. جسم متراکم نقش کاوندي رابراي جو ستاره ايفا مي‌کند و نشان مي‌دهد که چگونه ميزان مغناطيسي بر حسب فاصله از ستاره تغيير مي‌کند و اين تغييرات را درسيگنال پرتوگاما منعکس مي‌سازد.

علاوه بر آن، يک اثر هندسي مدوله‌سازي ديگري را به شار پرتوي گاماي مشاهده شده از زمين مي‌افزايد. مي‌دانيم که اينشتين فرمول معروف (E=mc2) را بر مبناي هم‌ارزي ماده و انرژي به دست آورد و اين که زوج‌هاي ذرات و پاد ذرات مي‌توانند يک‌ديگر را نابود و نور توليد کنند. به صورت متقارن، وقتي پرتوهاي گاماي بسيار پر انرژي با نور ستاره‌ي پر جرمي برخورد کنند، مي‌توانند آن را به ماده تبديل کنند (در اين مورد، يک زوج الکترون، پوزيترون) بنابراين، نور ستاره براي پرتوهاي گاما مانند مداري است که وقتي جسم متراکم پشت ستاره است چشمه پرتوهاي گاما را مي‌پوشاند و چشم را در معرض گرفت جزيي قرار مي‌دهد. « جذب دوره‌اي پرتوهاي گاما نمايش زيبايي از توليد زوج‌هاي ماده- پاد ماده  توسط نور است، گرچه منظره شتاب‌دهنده ذرات در اين دستگاه را نيز مي‌پوشاند.» (گيلدم دوبر، آزمايشگاه اختر فيزيک رصدخانه گرونوبل، (LAOG

 
ترجمه: منیژه رهبر