يطارد الكون “أشباح كونية” تسمى النيوترينوات، وتشير الأبحاث الجديدة إلى أنها قد تكون “همسات” النجوم التي ماتت في انفجارات المستعرات الأعظم على مدار مليارات السنين.
يعد هذا الاكتشاف خطوة مهمة إلى الأمام في فهمنا لحياة النجوم وموتها وكيفية إثراء بيئاتها بالمعادن والعناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم. ويمكن أن يساعد أيضًا في فهم كيفية عمل الثقوب السوداء وتكوينها بشكل أفضل النجوم النيوترونية تولد عندما تموت النجوم الضخمة.
ثاني أكثر الجسيمات شيوعاً في الكون، النيوترينوات احصل على لقبهم المخيف لأنها عديمة الشحنة وشبه عديمة الكتلة، لذا فهي تشبه الوهمية حيث يمر حوالي 100 تريليون نيوترينو من خلالك بسرعة الضوء تقريبًا في كل ثانية، ولكن على مدار حياتك بأكملها، سوف يتفاعل واحد فقط مع ذرات جسمك، إذا كنت محظوظًا.
العلاقة المقترحة حديثًا بين النيوترينوات وتاريخها سوبر نوفا ظهرت الانفجارات من الاكتشاف الأول لتدفق النيوترينوات المسمى بخلفية نيوترينو المستعرات الأعظم المنتشرة (DSNB). تم اكتشافه بواسطة أحد أكبر أجهزة كشف النيوترينو في العالم، سوبر كاميوكاندي، الذي يقع على عمق 3280 قدمًا (1000 متر) تحت الأرض في محافظة جيفو باليابان.
“إن مراقبة أول مؤشر في العالم لخلفية نيوترينو المستعر الأعظم المنتشر هو إنجاز ذو معنى عميق وكان هدفًا عزيزًا منذ فترة طويلة منذ بداية مشروع Super-Kamiokande،” هيرويوكي سيكيا من جامعة طوكيو. قال في بيان.
النجوم تخرج بقوة لكنها تستمر بالهمس
تأتي المستعرات الأعظم في مجموعة من الأنواع، لكن الأنواع التي يتناولها هذا البحث تسمى “المستعرات الأعظم ذات الانهيار الأساسي.“تحدث هذه عندما تصل النجوم الأضخم بكثير من الشمس إلى نهاية عملية التخليق النووي في قلوبها. وعندما لا تكون النجوم قادرة على دمج العناصر لتكوين معادن أثقل من الحديد، تصبح النجوم غير قادرة على إنتاج الطاقة الخارجية التي وازنتها لملايين السنين ضد دفع الجاذبية إلى الداخل.
وهكذا، مع كون الجاذبية هي الرابح النهائي في لعبة شد الحبل الكونية هذه، ينهار قلب النجم، مما يرسل موجات صدمية عنيفة تمتد إلى الخارج إلى الطبقات النجمية الخارجية، والتي يتم تمزيقها بعيدًا. وهذا يترك النواة كبقايا نجمية، إما أ نجم نيوتروني أو أ الثقب الأسود, كانت محاطة في البداية بقشرة متوسعة من حطام المستعر الأعظم.
يتم نقل الطاقة الناتجة عن هذه الأحداث بواسطة جزيئات الضوء (الفوتونات) المنتشرة عبر الطيف الكهرومغناطيسي، ولكن أيضًا بواسطة النيوترينوات. ومع ذلك، على الرغم من حقيقة أن المستعرات الأعظم كانت تندلع كل ثانية على مدار 13 مليار سنة أو نحو ذلك لإنتاج النيوترينوات التي تتراكم مثل DSNB، إلا أن هذه الإشارة الشبحية لا تزال باهتة، مجرد همس وليس صرخة.
“لسماع” هذه الهمسات الكونية، قام الفريق الذي يقف وراء هذا البحث بتحليل ما يقرب من 14 عامًا من البيانات من Super-Kamiokande في شكل ضوء شيرينكوف تتولد عندما تتفاعل النيوترينوات مع 50 ألف طن من الماء عالي النقاء.
كشف هذا عن إشارة للنيوترينوات تتماشى مع ما يمكن توقعه من DSNB. لا تزال هذه الإشارة بحاجة إلى تأكيد، لكنها مؤشر قوي على DSNB، وهو أول ما حصلت عليه البشرية على الإطلاق.
وقال عضو الفريق يوسوكي أشيدا Yosuke Ashida من جامعة توهوكو: “نحن نخطط بالفعل لدمج الملاحظات المستمرة في Super-Kamiokande مع كاشفه اللاحق، Hyper-Kamiokande، لزيادة تحسين الحساسية في الدراسات التعاونية المستقبلية”.
تم عرض نتائج الفريق في 25 يونيو 2026، في نيوترينو 2026: المؤتمر الدولي الثاني والثلاثون لفيزياء النيوترينو والفيزياء الفلكية، الذي عقد في جامعة كاليفورنيا، إيرفين، الولايات المتحدة الأمريكية.
