اكتشاف سر «الركبة» الكونية.. رابط مدهش مع الثقوب السوداء

كشفت نتائج دراسة رائدة عن حل لغز عمره عقود حول طيف طاقة الأشعة الكونية، المعروف بـ "الركبة".

• حل لغز الانفجارات الكونية الغامضة.. النجوم المغناطيسية في قلب الحدث

ويتعلق هذا اللغز بحدوث انخفاضا حادًا في الأشعة الكونية عند مستويات الطاقة الأعلى من 3 بيتا إلكترون فولت، مانحًا الطيف شكلًا يشبه الركبة.

وحتى الآن، ظل سبب هذه الركبة غامضًا منذ اكتشافها قبل نحو 70 عامًا، حيث كانت التفسيرات السابقة تشير إلى حدود تسريع مصادر الأشعة الكونية أو انتقال الطيف من توزيع قوة إلى آخر.

لكن دراستين حديثتين للمرصد الكبير للأشعة الكونية العالية الارتفاع ، والمعروف باسم "LHAASO"، نُشرتا في "ناشونال ساينس ريفيو " و "ساينس بوليتن"، أظهرتا أن الثقوب السوداء، تلك الأجسام الغامضة والقوية في الكون، يمكنها إنتاج نفاثات طاقة عالية جدا عند امتصاصها للمادة من النجوم المصاحبة لها، ما يشكل ما يعرف بـ "الميكرو-كوازارات".

وهذه الميكرو-كوازارات تعمل مثل مسرعات عملاقة للجسيمات، حيث تدفع البروتونات والجسيمات الأخرى إلى طاقات هائلة، أعلى بكثير من أي مصدر معروف سابقا للأشعة الكونية.

ومن خلال مرصد "LHAASO"، تمكن الباحثون من رصد أشعة جاما فائقة الطاقة المنبعثة من خمسة ميكرو-كوازارات، واكتشفوا أن هذه الأشعة تتفاعل مع السحب الغازية حولها، ما يدل على أن البروتونات عالية الطاقة تتسارع بفعل قوة الثقوب السوداء نفسها.

وتبلغ طاقة هذه الجسيمات أضعاف ما يمكن أن تولده انفجارات النجوم العادية، ما يفسر سبب ظهور الركبة في طيف الأشعة الكونية، بمعنى آخر، الركبة ليست مجرد ميزة غريبة في الطيف، بل هي علامة على حدود قدرة هذه المصادر العملاقة على تسريع الجسيمات.

ويشير هذا الاكتشاف إلى أن مصادر الأشعة الكونية في مجرتنا متعددة، ولكل منها قدراته الخاصة. في الماضي، كان يُعتقد أن مخلفات السوبرنوفا هي المسؤولة عن معظم الأشعة الكونية، لكن تبين الآن أن الميكرو-كوازارات والظواهر المرتبطة بالثقوب السوداء تلعب دورا أساسيا في إنتاج الجسيمات الأعلى طاقة، التي تساهم في تكوين الركبة الكونية.