سیگنال تکرارشونده غیرممکن: کشف انفجاری مرموز که قوانین کیهان را به چالش می‌کشد

اخترشناسان با شناسایی یک سیگنال بی‌سابقه از اعماق فضا، با یکی از بزرگترین معماهای کیهانی مواجه شده‌اند: انفجار پرتو گاما (GRB) که به جای یک بار، چندین مرتبه در طول یک روز تکرار شده است.

انفجارهای پرتو گاما از قدرتمندترین رویدادهای شناخته‌شده در کیهان هستند که تنها در چند ثانیه، به اندازه‌ی کل انرژی خورشید در طول ۱۰ میلیارد سال عمرش انرژی آزاد می‌کنند. این پدیده‌ها معمولاً در پایان زندگی ستاره‌های پرجرم و طی یک ابرنواختر رخ می‌دهند؛ فرآیندی سریع و مهیب که جرم ستاره را به‌طور کامل نابود می‌سازد.

اما کشف اخیر اخترشناسان همه‌چیز را پیچیده‌تر کرده است. آن‌ها با پدیده‌ای مواجه شدند که هیچ توضیحی برایش وجود ندارد: انفجار پرتو گامایی که در طول یک روز چندین بار تکرار شد؛ گویی ستاره توانسته باشد پشت سر هم چندین بار بمیرد.

آنتونیو مارتین کارییو، اخترشناس از کالج دانشگاهی دوبلین و از نویسندگان پژوهشی که به شرح جزئیات کشف می‌پردازد، در بیانیه‌ای توضیح داد: «این رویداد با هر چیزی که در ۵۰ سال گذشته از رصد انفجارهای پرتو گاما دیده‌ایم، متفاوت است.» او همچنین تأکید کرد که انفجارهای پرتو گاما رویدادهایی فاجعه‌بار هستند و انتظار می‌رود فقط یک‌بار رخ دهند، زیرا منبع آن‌ها در اثر انفجار عظیم باقی نمی‌ماند.

فرآیند مرگ ستاره‌ها، نقطه‌ی آغاز این پرسش است. هنگامی که یک ستاره‌ی پرجرم، دست‌کم چند برابر سنگین‌تر از خورشید، تمام سوخت خود را مصرف می‌کند، تقریباً بلافاصله تحت گرانش خودش فرومی‌پاشد و به شکل یک ابرنواختر منفجر می‌شود. چنین انفجاری ستاره را متلاشی و بقایای آن را به فضا پرتاب می‌کند.

منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی، نمونه‌ی دیگری از پایان‌های سهمگین هستند. در این منظومه‌ها، یک کوتوله سفید فوق‌چگال در کنار یک ستاره‌ی معمولی قرار دارد. اگر مدار آن‌ها بیش‌از‌حد به هم نزدیک شود، کوتوله سفید شروع به مکیدن حجم زیادی از ماده‌ی ستاره‌ی همدم می‌کند. وقتی این مواد روی سطح کوتوله سفید به حد بحرانی برسند، انفجار گرماهسته‌ای رخ می‌دهد که هر دو ستاره را نابود می‌کند.

مواردی از انفجار چندباره‌ی ستاره‌ها پیش‌تر نیز ثبت شده است. در سناریوی کوتوله سفید، پیش از وقوع ابرنواختر اصلی، یک انفجار کوچک‌تر ناشی از ابر هلیوم ربوده‌شده رخ می‌دهد. اما چنین فرآیندی تنها یک ابرنواختر واقعی ایجاد می‌کند و قادر به تولید چندین انفجار پرتو گاما نیست.

همین تفاوت است که به انفجار اخیر با نام GRB 250702B اهمیت بسیاری می‌بخشد. این رویداد نخستین بار در دوم ژوئیه توسط تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی ناسا شناسایی شد. در مجموع، سه انفجار مجزا ثبت گردید. سپس، مشخص شد که تلسکوپ پرتو ایکس اینشتاین پروب تقریباً یک روز زودتر نیز فعالیت مشابهی را ثبت کرده بود.

جزئیات ثبت‌شده، شگفتی بیشتری به ابعاد ماجرا می‌بخشد. اندرو لوان، اخترشناس در دانشگاه رادبود و نویسنده‌ی همکار پژوهش، می‌گوید: «این انفجار ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر طولانی‌تر از بیشتر انفجارهای پرتو گاما بود.» مارتین کارییو نیز افزود که این پدیده ویژگی تناوبی داشت؛ پدیده‌ای که تاکنون هرگز مشاهده نشده بود.

هیچ نظریه‌ی شناخته‌شده‌ای نمی‌تواند توضیح کاملی برای رخداد مشاهده‌شده ارائه دهد. ساده‌ترین فرضیه، فروپاشی یک ستاره‌ی پرجرم است که بخشی از موادش همچنان موتور مرکزی را تغذیه می‌کرده است. اما چنین فرآیندی تنها چند ثانیه انفجار پرتو گاما تولید می‌کند. لوان در این باره می‌گوید اگر این رویداد ناشی از یک ستاره‌ی پرجرم باشد، با نوعی فروپاشی روبه‌رو هستیم که تاکنون مشابه آن را ندیده‌ایم.

فرضیه‌ی دیگر، به رویداد گسیخت کشندی بازمی‌گردد؛ پدیده‌ی هولناکی که طی آن یک سیاه‌چاله ستاره‌ای را می‌بلعد. مارتین کارییو درباره‌ی این احتمال توضیح داد: «برای توضیح ویژگی‌های این انفجار باید یک ستاره‌ی غیرمعمول توسط سیاه‌چاله‌ای حتی عجیب‌تر نابود شده باشد.»

سیاه‌چاله‌ی موردنظر شاید از نوع سیاه‌چاله‌های میان‌جرم باشد؛ اجرامی که بین سیاه‌چاله‌های معمولی حاصل از مرگ ستاره‌ها و سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم حاکم بر کهکشان‌ها قرار می‌گیرند. تاکنون هیچ سیاه‌چاله‌ی میان‌جرمی به‌طور مستقیم مشاهده نشده و اخترشناسان آن را شکاف جرمی می‌نامند.

هر دو سناریو در صورت صحت، نخستین نمونه‌ی ثبت‌شده در نوع خود خواهند بود. مارتین کارییو در پایان افزود: «هنوز مطمئن نیستیم چه چیزی این پدیده را ایجاد کرده یا حتی اینکه آیا می‌توانیم حقیقت را کشف کنیم، اما با این پژوهش گامی بزرگ به‌سوی درک این جرم بسیار غیرعادی و هیجان‌انگیز برداشته‌ایم.»

نتایج پژوهش در نشریه Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.