اكتشاف علمي جديد قد يحل لغزاً حير العلماء لأكثر من قرن

أعلن علماء من مرصد H.E.S.S. (نظام الاستريوسكوب عالي الطاقة)، الواقع في ناميبيا، عن تحقيق إنجاز علمي استثنائي يتمثل في رصد أعلى طاقة للإلكترونات الكونية تم قياسها حتى الآن. 

يُعتبر هذا الاكتشاف نقلة نوعية في فهم العمليات الكونية العنيفة التي تشكل الكون، ويمثل خطوة هامة نحو فك ألغاز الأشعة الكونية التي حيرت العلماء لقرن من الزمان.

لغز عمره قرن

أوضح الدكتور ماتيو دي نواروا، الباحث في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي ونائب مدير تعاون مرصد H.E.S.S.، أن “الأشعة الكونية كانت لغزا مستمرا منذ أكثر من مئة عام.” 

تعود بداية القصة إلى عام 1912، عندما اكتشف الفيزيائي النمساوي فيكتور هس هذه الجسيمات عالية الطاقة القادمة من الفضاء، مستخدماً بالونات استكشافية لدراسة الإشعاعات الكونية.

رصد غير مسبوق للطاقة الكونية

بعد أكثر من عقد من الأبحاث الدقيقة وجمع البيانات، تمكن فريق العلماء من تحديد أعلى طاقة للإلكترونات والبوزيترونات – الجسيمات المضادة للإلكترونات – ضمن الأشعة الكونية. 

وصلت طاقة هذه الجسيمات إلى نحو 40 تيراإلكترون فولت، وهو مستوى يفوق بكثير قدرة أي مسرع جسيمات على الأرض.

وأشار دي نواروا إلى أن هذا الإنجاز يُمكننا من دراسة أكبر “مسرعات الجسيمات” في الكون، وهي ظواهر فلكية شديدة العنف تشمل انفجارات النجوم، النجوم النيوترونية، والنجوم النابضة، إضافة إلى الاندماجات الكارثية والثقوب السوداء.

مصادر قريبة للطاقة الهائلة

أشار فريق البحث إلى أن هذه الإلكترونات الكونية تأتي من مصادر قريبة نسبياً من نظامنا الشمسي. 

وتشمل هذه المصادر ما يُعرف بـ”المسرعات الكونية”، مثل بقايا المستعرات العظمى والنجوم النابضة. وأوضح العلماء أن الرياح النجمية من نجوم WR – التي تتميز بشدة نشاطها – قد تكون أيضاً أحد المصادر المحتملة لهذه الجسيمات ذات الطاقة الهائلة.

التحديات التقنية والتفوق التكنولوجي

يتطلب رصد هذه الإلكترونات عالية الطاقة تقنيات متطورة نظراً لتشتتها بفعل الحقول المغناطيسية المجرية وصعوبة تعقبها بسبب توزيعها غير المتساوي في الطاقة. 

إلا أن مرصد H.E.S.S. تفوق في هذا المجال بفضل نظامه المتقدم لتحليل البيانات. ويعمل هذا النظام على مقارنة الصور المسجلة بواسطة التلسكوبات مع نماذج محاكاة دقيقة، مما ساعد العلماء على التوصل إلى نتائج موثوقة.

إسهام محوري في العلوم المستقبلية

تشير هذه النتائج إلى أن بقايا المستعرات العظمى القديمة قد تكون المصدر الرئيسي لهذه الإلكترونات. يُمثل هذا الاكتشاف قاعدة بيانات جديدة وقيمة تسهم في تطوير الأبحاث المستقبلية حول الأشعة الكونية وآليات تسريع الجسيمات في الكون.

بهذا الإنجاز، يُسهم مرصد H.E.S.S. في تقديم فهم أعمق للأشعة الكونية، ويفتح آفاقاً جديدة أمام الباحثين لدراسة أكثر الظواهر الفلكية عنفاً وغموضاً في الكون.