فورانهای پرتوی گاما

ادامه مصاحبه با دکتر صمیمی

دکتر جلال صمیمی، درباره ی فورانهای عظیم پرتوی گاما در کیهان تحقیق می کند. در بخش پیشین درباره داستان کشف این فورانها مطالبی فرمودند. و اینک منشأ این فورانهای حیرت انگیز:

به تازگی (سال 76) خبری در نجوم چاپ کردیم که ظاهراً شواهدی ارائه می کرد مبنی بر اینکه منشأ این فورانها باید دور باشد، و آنها را حاصل برخورد ستاره های نوترونی معرفی می کرد. این نظر تا چه حد درست است؟ و با توجه به اینکه این پدیده در هر نقطه فقط یک بار دیده می شود، این نظر تا چه حد با داده های رصدی همخوانی دارد؟

این اخبار جدید که می گویید درست است. منشأ آنها نیز همین آزمایشهای BATSE کامپتون بوده است. در واقع نخستین چیزی که در مورد این 2000 فورانگر جلب نظر می کند، توزیع یکنواخت آنها در آسمان است. یعنی اگر شما مکان آنها را بر حسب طول و عرض کهکشانی مشخص کنید، یک توزیع همسانگرد به دست می آید. اگر اینها متعلق به کهکشان خودمان بودند، باید در صفحه ی کهکشان واقع می شدند، در حالی که می بینیم تعداد آنها در صفحه ی کهکشان با تعدادشان در خارج از صفحه یکی است. این را بیشتر دلیل بر این گرفتند که چشمه ی اینها خیلی دورتر از کهکشان ماست، و در مقیاس کیهانشناختی است.

برای بررسی بیشتر، در مورد یکی از فورانگرها تصمیم گرفتند با چند ایستگاه نجومی مختلف، مثل رصدخانه رادیویی، نوری، و انواع دیگر، هماهنگی برقرار کنند تا به محض دیدن یکی از این فورانگرها، آنها هم نقطه ی مورد نظر را رصد کنند. نتیجه آن شد که در محل مزبور یک کهکشان دیدند که از روی انتقال به سرخش متوجه شدند که در فاصله ی بسیار دوری قرار دارد؛ یعنی، حتی در گروه محلی کهکشانها هم نیست.

نقشه و مشخصات هر کدام از فورانهای گاما در آسمان

ظاهراً این باید معما را پیچیده تر کرده باشد.

دقیقاً. اینکه از چنان فاصله ی دوری، ما بر روی زمین، چنین شدتی را دریافت می کنیم، مشخص می کند که اگر نزدیک می بودیم – به عنوان مثال در همان کهکشان – چه خبر می شود. در واقع از روی شدتی که در زمین اندازه می گیریم و با توجه قانون مجذور فاصله، می توان تخمین زد که ناگهان چه مقدار عظیمی انرژی گاما آزاد می شود.

با توجه به این موضوع، مدلهای مختلفی در این چند سال پیشنهاد شد. ولی با توجه به مکان بسیار دور آنها و مقدار عظیم پرتو گاما، مدل برخورد ستاره های نوترونی طرفداران بیشتری پیدا کرده است؛یعنی دو ستاره ی بسیار فشرده با هم برخورد می کنند و بر اثر آن، در زمانی کوتاه انرژی زیادی به پرتو گاما تبدیل می شود.

خبر دیگری هم که باز همین تازگی چاپ کردیم، در مورد وجود منابع پرتو گاما در هاله ی کهکشان خودمان بود. آیا اینها با فورانگرهای پرتو گاما ارتباطی دارند؟ ظاهراً اگر چنین باشد تناقضی پیش می آید.

مسأله ی تابش پرتو گاما از هاله ی کهکشان، مسأله ی خیلی جدیدی است که در واقع گروهی، که منهم با آنها همکاری می کنم، این را در کنفرانس اخیر اخترشناسی انرژیهای بالا در امریکا اعلام کرد.

هنگامی که کمیته علمی کنفرانس و مرکز ناسا مقاله های ارائه شده را بررسی می کرد، این کار را به عنوان مهمترین خبر علمی آن کنفرانس و همین طور جزو مهمترین خبرهای علمی سال گذشته ی میلادی اعلام کرد، و حتی به عنوان خبر به رسانه ها هم داد که شاید از آن طریق شنیده باشید.

گروهی که وجود منابع پرتو گاما را در هاله ی کهکشان نشان داد، شامل افرادی از دانشگاه کالیفرنیا (که من یکی دو سالی است با آنها همکاری دارم)، دانشگاه استانفورد، خودِ ناسا در واشنگتن، گروه پرتو گاما، و همچنین مؤسسه ی ماکس پلانک آلمان است.

لطفاً در مورد نحوه ی کار توضیح بیشتری بدهید.

کاری که ما کردیم این بود که داده های یکی از آزمایشهای کامپتون، موسوم به ایگرت را پردازش کردیم. این آزمایش مربوط می شود به پرتوهای گامای پرانرژی، از Mev30 تا حدود Gev30. خودِ گروهی که این آزمایش را انجام داده بودند، نقشه هایی از آسمان و جهت گسیل پرتوهای گامایی را که در این محدوده ی انرژی بودند، منتشر کرده بود. در آنچه آنها ثبت کرده بودند مشخص بود که بخشی از پرتوهای گاما از چشمه های نقطه ای خارج از کهکشان می آید. چند چشمه ی نقطه ای از کهکشان ما، و بخش بزرگی از پرتو گامایی که پخشی هستند از صفحه ی کهکشان می آیند. یعنی، در نقشه

ای که آنها منتشر کردند بجز آن چشمه های نقطه ای، فقط صفحه کهکشان درخشش گاما داشت.

این گروه از روی مختصات تمام پرتوهای گامایی که در طی 5-4 سال دریافت کرده بودند، یک نقشه تهیه کردند. در این نقشه زمان دریافت هر پرتو مشخص نشده بود. در نقشه هایی که آنها تهیه کرده بودند – که برحسب مختصات کهکشانی مدرج شده بود – بجز چشمه های نقطه ای، که از کهکشانهای دیگر می آیند، و برخی دیگر که از چند تپ اختر داخل کهکشان خودمان می آمدند، بقیه ی پرتوهای گاما مربوط به صفحه ی کهکشان بود. این گروه در هاله ی کهکشان درخشش گامایی نمی دیدند. از دو سال پیش، این گروه داده های خود را در شبکه ی اینترنت و آرشیوهایی که در دسترس همه باشد قرار دادند. اصولاً اکنون چنین است که داده هایی را که کسی تهیه می کند، تا مدتی پیش خودش می ماند و آنها را تحلیل می کند، سپس در اختیار عموم قرار می دهد، تا هر گروه دیگری بتواند از آن داده ها استفاده کند و به هر طریقی که می تواند آنها را تحلیل و بررسی کند.

ما با روش جدیدی، که ابداع دکتر دیکسون بود، این داده ها را بررسی کردیم. این روش برای تحلیلهایی که تعداد داده های کم است کاربرد دارد. در واقع، در انرژیهای بالاتر از یک گیگا الکترون ولت مقدار شار پرتو گاما کم می شود. یعنی اگر همه ی آسمان را به بخشهایی با ابعاد کوچک، (مثلاً یک درجه در یک درجه) تقسیم کنیم و مقدار کل پرتوهای گاما را در این بخشها پراکنده کنیم، در می یابیم که مقدار پرتوهای گامایی که از این بخشها می آید خیلی کم است.

ولی دکتر صمیمی چطور وارد این طرح تحقیقاتی جهانی و مهم علمی شدند؟ در ادامه به این موضوع خواهیم پرداخت....

منبع:

مجله ی نجوم سال 77 فروردین

مصاحبه:

منصور وصالی

تنظیم برای تبیان:

ا.م.گمینی