← أحدث الأبحاث
🔭 astrophysics

First detection of ultra-high energy emission from gamma-ray binary LS I +61 303

باستخدام بيانات من مرصد LHAASO (مرصد حشد الهواء عالي الارتفاع)، أبلغ الباحثون عن أول رصد لانبعاث أشعة غاما فائق الطاقة (يتجاوز 100 تيرا إلكترون فولت) من النظام الثنائي LS I +61 303، مما يوفر دليلاً مقنعاً على تسريع الجسيمات الشديد والتشكيل المداري الذي يشير إلى سيناريو انبعاث لبتوني وهادروني مركب.

المؤلفون الأصليون: Zhen Cao (The LHAASO Collaboration), F. Aharonian (The LHAASO Collaboration), Y. X. Bai (The LHAASO Collaboration), Y. W. Bao (The LHAASO Collaboration), D. Bastieri (The LHAASO Collaboration), X. J.
نُشر 2026-03-12
📖 4 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة

المؤلفون الأصليون: Zhen Cao (The LHAASO Collaboration), F. Aharonian (The LHAASO Collaboration), Y. X. Bai (The LHAASO Collaboration), Y. W. Bao (The LHAASO Collaboration), D. Bastieri (The LHAASO Collaboration), X. J. Bi (The LHAASO Collaboration), Y. J. Bi (The LHAASO Collaboration), W. Bian (The LHAASO Collaboration), J. Blunier (The LHAASO Collaboration), A. V. Bukevich (The LHAASO Collaboration), C. M. Cai (The LHAASO Collaboration), Y. Y. Cai (The LHAASO Collaboration), W. Y. Cao (The LHAASO Collaboration), Zhe Cao (The LHAASO Collaboration), J. Chang (The LHAASO Collaboration), J. F. Chang (The LHAASO Collaboration), E. S. Chen (The LHAASO Collaboration), G. H. Chen (The LHAASO Collaboration), H. K. Chen (The LHAASO Collaboration), L. F. Chen (The LHAASO Collaboration), Liang Chen (The LHAASO Collaboration), Long Chen (The LHAASO Collaboration), M. J. Chen (The LHAASO Collaboration), M. L. Chen (The LHAASO Collaboration), Q. H. Chen (The LHAASO Collaboration), S. Chen (The LHAASO Collaboration), S. H. Chen (The LHAASO Collaboration), S. Z. Chen (The LHAASO Collaboration), T. L. Chen (The LHAASO Collaboration), X. B. Chen (The LHAASO Collaboration), X. J. Chen (The LHAASO Collaboration), X. P. Chen (The LHAASO Collaboration), Y. Chen (The LHAASO Collaboration), N. Cheng (The LHAASO Collaboration), Q. Y. Cheng (The LHAASO Collaboration), Y. D. Cheng (The LHAASO Collaboration), M. Y. Cui (The LHAASO Collaboration), S. W. Cui (The LHAASO Collaboration), X. H. Cui (The LHAASO Collaboration), Y. D. Cui (The LHAASO Collaboration), B. Z. Dai (The LHAASO Collaboration), H. L. Dai (The LHAASO Collaboration), Z. G. Dai (The LHAASO Collaboration), Danzengluobu (The LHAASO Collaboration), Y. X. Diao (The LHAASO Collaboration), A. J. Dong (The LHAASO Collaboration), X. Q. Dong (The LHAASO Collaboration), K. K. Duan (The LHAASO Collaboration), J. H. Fan (The LHAASO Collaboration), Y. Z. Fan (The LHAASO Collaboration), J. Fang (The LHAASO Collaboration), J. H. Fang (The LHAASO Collaboration), K. Fang (The LHAASO Collaboration), C. F. Feng (The LHAASO Collaboration), H. Feng (The LHAASO Collaboration), L. Feng (The LHAASO Collaboration), S. H. Feng (The LHAASO Collaboration), X. T. Feng (The LHAASO Collaboration), Y. Feng (The LHAASO Collaboration), Y. L. Feng (The LHAASO Collaboration), S. Gabici (The LHAASO Collaboration), B. Gao (The LHAASO Collaboration), Q. Gao (The LHAASO Collaboration), W. Gao (The LHAASO Collaboration), W. K. Gao (The LHAASO Collaboration), M. M. Ge (The LHAASO Collaboration), T. T. Ge (The LHAASO Collaboration), L. S. Geng (The LHAASO Collaboration), G. Giacinti (The LHAASO Collaboration), G. H. Gong (The LHAASO Collaboration), Q. B. Gou (The LHAASO Collaboration), M. H. Gu (The LHAASO Collaboration), F. L. Guo (The LHAASO Collaboration), J. Guo (The LHAASO Collaboration), K. J. Guo (The LHAASO Collaboration), X. L. Guo (The LHAASO Collaboration), Y. Q. Guo (The LHAASO Collaboration), Y. Y. Guo (The LHAASO Collaboration), R. P. Han (The LHAASO Collaboration), O. A. Hannuksela (The LHAASO Collaboration), M. Hasan (The LHAASO Collaboration), H. H. He (The LHAASO Collaboration), H. N. He (The LHAASO Collaboration), J. Y. He (The LHAASO Collaboration), X. Y. He (The LHAASO Collaboration), Y. He (The LHAASO Collaboration), S. Hernández-Cadena (The LHAASO Collaboration), B. W. Hou (The LHAASO Collaboration), C. Hou (The LHAASO Collaboration), X. Hou (The LHAASO Collaboration), H. B. Hu (The LHAASO Collaboration), S. C. Hu (The LHAASO Collaboration), C. Huang (The LHAASO Collaboration), D. H. Huang (The LHAASO Collaboration), J. J. Huang (The LHAASO Collaboration), X. L. Huang (The LHAASO Collaboration), X. T. Huang (The LHAASO Collaboration), X. Y. Huang (The LHAASO Collaboration), Y. Huang (The LHAASO Collaboration), Y. Y. Huang (The LHAASO Collaboration), A. Inventar (The LHAASO Collaboration), X. L. Ji (The LHAASO Collaboration), H. Y. Jia (The LHAASO Collaboration), K. Jia (The LHAASO Collaboration), H. B. Jiang (The LHAASO Collaboration), K. Jiang (The LHAASO Collaboration), X. W. Jiang (The LHAASO Collaboration), Z. J. Jiang (The LHAASO Collaboration), M. Jin (The LHAASO Collaboration), S. Kaci (The LHAASO Collaboration), M. M. Kang (The LHAASO Collaboration), I. Karpikov (The LHAASO Collaboration), D. Khangulyan (The LHAASO Collaboration), D. Kuleshov (The LHAASO Collaboration), K. Kurinov (The LHAASO Collaboration), Cheng Li (The LHAASO Collaboration), Cong Li (The LHAASO Collaboration), D. Li (The LHAASO Collaboration), F. Li (The LHAASO Collaboration), H. B. Li (The LHAASO Collaboration), H. C. Li (The LHAASO Collaboration), Jian Li (The LHAASO Collaboration), Jie Li (The LHAASO Collaboration), K. Li (The LHAASO Collaboration), L. Li (The LHAASO Collaboration), R. L. Li (The LHAASO Collaboration), S. D. Li (The LHAASO Collaboration), T. Y. Li (The LHAASO Collaboration), W. L. Li (The LHAASO Collaboration), X. R. Li (The LHAASO Collaboration), Y. Li (The LHAASO Collaboration), Zhe Li (The LHAASO Collaboration), Zhuo Li (The LHAASO Collaboration), E. W. Liang (The LHAASO Collaboration), Y. F. Liang (The LHAASO Collaboration), S. J. Lin (The LHAASO Collaboration), B. Liu (The LHAASO Collaboration), C. Liu (The LHAASO Collaboration), D. Liu (The LHAASO Collaboration), D. B. Liu (The LHAASO Collaboration), H. Liu (The LHAASO Collaboration), J. Liu (The LHAASO Collaboration), J. L. Liu (The LHAASO Collaboration), J. R. Liu (The LHAASO Collaboration), M. Y. Liu (The LHAASO Collaboration), R. Y. Liu (The LHAASO Collaboration), S. M. Liu (The LHAASO Collaboration), W. Liu (The LHAASO Collaboration), X. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. N. Liu (The LHAASO Collaboration), Y. Q. Lou (The LHAASO Collaboration), Q. Luo (The LHAASO Collaboration), Y. Luo (The LHAASO Collaboration), H. K. Lv (The LHAASO Collaboration), B. Q. Ma (The LHAASO Collaboration), L. L. Ma (The LHAASO Collaboration), X. H. Ma (The LHAASO Collaboration), I. O. Maliy (The LHAASO Collaboration), J. R. Mao (The LHAASO Collaboration), Z. Min (The LHAASO Collaboration), W. Mitthumsiri (The LHAASO Collaboration), Y. Mizuno (The LHAASO Collaboration), G. B. Mou (The LHAASO Collaboration), A. Neronov (The LHAASO Collaboration), K. C. Y. Ng (The LHAASO Collaboration), M. Y. Ni (The LHAASO Collaboration), L. Nie (The LHAASO Collaboration), L. J. Ou (The LHAASO Collaboration), Z. W. Ou (The LHAASO Collaboration), P. Pattarakijwanich (The LHAASO Collaboration), Z. Y. Pei (The LHAASO Collaboration), D. Y. Peng (The LHAASO Collaboration), J. C. Qi (The LHAASO Collaboration), M. Y. Qi (The LHAASO Collaboration), J. J. Qin (The LHAASO Collaboration), D. Qu (The LHAASO Collaboration), A. Raza (The LHAASO Collaboration), C. Y. Ren (The LHAASO Collaboration), D. Ruffolo (The LHAASO Collaboration), A. Sáiz (The LHAASO Collaboration), D. Savchenko (The LHAASO Collaboration), D. Semikoz (The LHAASO Collaboration), L. Shao (The LHAASO Collaboration), O. Shchegolev (The LHAASO Collaboration), Y. Z. Shen (The LHAASO Collaboration), X. D. Sheng (The LHAASO Collaboration), Z. D. Shi (The LHAASO Collaboration), F. W. Shu (The LHAASO Collaboration), H. C. Song (The LHAASO Collaboration), Yu. V. Stenkin (The LHAASO Collaboration), Y. Su (The LHAASO Collaboration), D. X. Sun (The LHAASO Collaboration), H. Sun (The LHAASO Collaboration), J. X. Sun (The LHAASO Collaboration), Q. N. Sun (The LHAASO Collaboration), X. N. Sun (The LHAASO Collaboration), Z. B. Sun (The LHAASO Collaboration), N. H. Tabasam (The LHAASO Collaboration), J. Takata (The LHAASO Collaboration), P. H. T. Tam (The LHAASO Collaboration), H. B. Tan (The LHAASO Collaboration), Q. W. Tang (The LHAASO Collaboration), R. Tang (The LHAASO Collaboration), Z. B. Tang (The LHAASO Collaboration), W. W. Tian (The LHAASO Collaboration), C. N. Tong (The LHAASO Collaboration), L. H. Wan (The LHAASO Collaboration), C. Wang (The LHAASO Collaboration), D. H. Wang (The LHAASO Collaboration), G. W. Wang (The LHAASO Collaboration), H. G. Wang (The LHAASO Collaboration), J. C. Wang (The LHAASO Collaboration), K. Wang (The LHAASO Collaboration), Kai Wang (The LHAASO Collaboration), Kai Wang (The LHAASO Collaboration), L. P. Wang (The LHAASO Collaboration), L. Y. Wang (The LHAASO Collaboration), L. Y. Wang (The LHAASO Collaboration), R. Wang (The LHAASO Collaboration), W. Wang (The LHAASO Collaboration), X. G. Wang (The LHAASO Collaboration), X. J. Wang (The LHAASO Collaboration), X. Y. Wang (The LHAASO Collaboration), Y. Wang (The LHAASO Collaboration), Y. D. Wang (The LHAASO Collaboration), Z. H. Wang (The LHAASO Collaboration), Z. X. Wang (The LHAASO Collaboration), Zheng Wang (The LHAASO Collaboration), D. M. Wei (The LHAASO Collaboration), J. J. Wei (The LHAASO Collaboration), Y. J. Wei (The LHAASO Collaboration), T. Wen (The LHAASO Collaboration), S. S. Weng (The LHAASO Collaboration), C. Y. Wu (The LHAASO Collaboration), H. R. Wu (The LHAASO Collaboration), Q. W. Wu (The LHAASO Collaboration), S. Wu (The LHAASO Collaboration), X. F. Wu (The LHAASO Collaboration), Y. S. Wu (The LHAASO Collaboration), S. Q. Xi (The LHAASO Collaboration), J. Xia (The LHAASO Collaboration), J. J. Xia (The LHAASO Collaboration), G. M. Xiang (The LHAASO Collaboration), D. X. Xiao (The LHAASO Collaboration), G. Xiao (The LHAASO Collaboration), Y. F. Xiao (The LHAASO Collaboration), Y. L. Xin (The LHAASO Collaboration), H. D. Xing (The LHAASO Collaboration), Y. Xing (The LHAASO Collaboration), D. R. Xiong (The LHAASO Collaboration), B. N. Xu (The LHAASO Collaboration), C. Y. Xu (The LHAASO Collaboration), D. L. Xu (The LHAASO Collaboration), R. F. Xu (The LHAASO Collaboration), R. X. Xu (The LHAASO Collaboration), S. S. Xu (The LHAASO Collaboration), W. L. Xu (The LHAASO Collaboration), L. Xue (The LHAASO Collaboration), D. H. Yan (The LHAASO Collaboration), T. Yan (The LHAASO Collaboration), C. W. Yang (The LHAASO Collaboration), C. Y. Yang (The LHAASO Collaboration), F. F. Yang (The LHAASO Collaboration), L. L. Yang (The LHAASO Collaboration), M. J. Yang (The LHAASO Collaboration), R. Z. Yang (The LHAASO Collaboration), W. X. Yang (The LHAASO Collaboration), Z. H. Yang (The LHAASO Collaboration), Z. G. Yao (The LHAASO Collaboration), X. A. Ye (The LHAASO Collaboration), L. Q. Yin (The LHAASO Collaboration), N. Yin (The LHAASO Collaboration), X. H. You (The LHAASO Collaboration), Z. Y. You (The LHAASO Collaboration), Q. Yuan (The LHAASO Collaboration), H. Yue (The LHAASO Collaboration), H. D. Zeng (The LHAASO Collaboration), T. X. Zeng (The LHAASO Collaboration), W. Zeng (The LHAASO Collaboration), X. T. Zeng (The LHAASO Collaboration), M. Zha (The LHAASO Collaboration), B. B. Zhang (The LHAASO Collaboration), B. T. Zhang (The LHAASO Collaboration), C. Zhang (The LHAASO Collaboration), H. Zhang (The LHAASO Collaboration), H. M. Zhang (The LHAASO Collaboration), H. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), J. L. Zhang (The LHAASO Collaboration), J. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), Li Zhang (The LHAASO Collaboration), P. F. Zhang (The LHAASO Collaboration), R. Zhang (The LHAASO Collaboration), S. R. Zhang (The LHAASO Collaboration), S. S. Zhang (The LHAASO Collaboration), S. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), W. Zhang (The LHAASO Collaboration), W. Y. Zhang (The LHAASO Collaboration), X. Zhang (The LHAASO Collaboration), X. P. Zhang (The LHAASO Collaboration), Yi Zhang (The LHAASO Collaboration), Yong Zhang (The LHAASO Collaboration), Z. P. Zhang (The LHAASO Collaboration), J. Zhao (The LHAASO Collaboration), L. Zhao (The LHAASO Collaboration), L. Z. Zhao (The LHAASO Collaboration), S. P. Zhao (The LHAASO Collaboration), X. H. Zhao (The LHAASO Collaboration), Z. H. Zhao (The LHAASO Collaboration), F. Zheng (The LHAASO Collaboration), T. C. Zheng (The LHAASO Collaboration), B. Zhou (The LHAASO Collaboration), H. Zhou (The LHAASO Collaboration), J. N. Zhou (The LHAASO Collaboration), M. Zhou (The LHAASO Collaboration), P. Zhou (The LHAASO Collaboration), R. Zhou (The LHAASO Collaboration), X. X. Zhou (The LHAASO Collaboration), X. X. Zhou (The LHAASO Collaboration), B. Y. Zhu (The LHAASO Collaboration), C. G. Zhu (The LHAASO Collaboration), F. R. Zhu (The LHAASO Collaboration), H. Zhu (The LHAASO Collaboration), K. J. Zhu (The LHAASO Collaboration), Y. C. Zou (The LHAASO Collaboration), X. Zuo (The LHAASO Collaboration)

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

إليك شرح للورقة البحثية، مترجم من الفيزياء الفلكية المعقدة إلى قصة يمكنك فهمها أثناء احتساء كوب من القهوة.

الصورة الكبيرة: اصطياد "الرصاصات الخارقة"

تخيل الكون كمحيط شاسع ومظلم. في معظم الأوقات، يكون هادئاً. ولكن بين الحين والآخر، تحدث "عاصفة" كونية، تطلق جسيمات سريعة وطاقية للغاية لدرجة أنها تشبه الرصاصات الخارقة التي تسافر بسرعة تقترب من سرعة الضوء.

يعرف العلماء منذ زمن طويل عن وجود "نظام عواصف" محدد في مجرتنا يسمى LS I +61°303. إنه رقصة كونية بين شريكين:

  1. نجم ضخم وشاب (من نوع Be) يدور بسرعة كبيرة لدرجة أنه يقذف حلقة عملاقة من الغاز حول نفسه (مثل متزلجة على الجليد ترتدي تنورة من الماء).
  2. شريك صغير وغير مرئي (على الأرجما يكون نجماً نيوترونياً) وهو عبارة عن قلب نجم ميت وكثيف، يدور حول النجم الكبير.

لسنوات، استطاعت التلسكوبات رؤية "المطر" (الضوء منخفض الطاقة) الناتج عن هذه العاصفة. لكن هذه الورقة البحثية الجديدة، باستخدام كاشف عملاق في الصين يسمى LHAASO، قد تمكنت أخيراً من اصطياد "الرصاصات الخارقة" (أشعة غاما ذات الطاقة الفائقة العالية). هذه جسيمات بطاقات تتجاوز 100 تريليون إلكترون فولت — وهي طاقات عالية جداً لدرجة أنها كانت تُعتبر مستحيلة لهذا النوع من الأنظمة سابقاً.

العمل الاستقصائي: كيف وجدوها؟

مرصد LHAASO يشبه شبكة ضخمة عالية التقنية منتشرة عبر جبل في سيشوان بالصين. عندما تصطدم "رصاصة خارقة" من الفضاء بالغلاف الجوي، فإنها تخلق زخات من الجسيمات الثانوية، مثل الارتطام في بركة ماء. يقوم LHASO باصطياد هذه الارتطامات.

نظر الفريق في البيانات من جزأين مختلفين من شبكتهم:

  • "الشبكة الواسعة" (WCDA): اصطادت عدداً هائلاً من الرصاصات متوسطة الطاقة.
  • "الشبكة العميقة" (KM2A): اصطادت الرصاصات النادرة والقوية للغاية.

النتيجة: وجدوا إشارة واضحة. لم تكن مجرد ضوضاء خلفية؛ بل كانت "نبضة" مميزة قادمة من اتجاه LS I +61°303. حتى أنهم وجدوا جسيماً واحداً بطاقة قدرها 267 TeV (أي 267 تريليون إلكترون فولت!). ولتضع ذلك في الاعتبار، إذا كان لبروتون واحد هذه الطاقة، فسيكون الأمر أشبه بكرة بيسبول تُرمى بسرعة 100 ميل في الساعة، ولكنها مضغوطة في ذرة دون ذرية.

اللغز: لماذا يحدث هذا؟

الجزء الأكثر إثارة في الورقة ليس فقط أنهم وجدوا هذه الرصاصات، بل متى وجدوها.

تخيل النجمين وهما يرقصان في مدار إهليلجي. أحياناً يكونان بعيدين عن بعضهما (الأوج)، وأحياناً يكونان قريبين جداً (الحضيض).

  • النظرية القديمة: اعتقد العلماء أن "الرصاصات الخارقة" ستنطلق عندما يكون النجمان قريبين من بعضهما، ويصطدمان بغاز كل منهما.
  • الدليل الجديد: تظهر البيانات شيئاً غريباً. الرصاصات منخفضة الطاقة تخرج عندما يكون النجمان قريبين. لكن الرصاصات الخارقة (التي تزيد طاقتها عن 100 TeV) يبدو أنها تتجمع عندما يكون النجمان أبعد عن بعضهما.

الحل: سيارة بمحركين

يقترح المؤلفون تفسيراً ذكياً باستخدام تشبيه "المحركين".

تخيل النظام الثنائي كسيارة بمحركين:

  1. المحرك الكهربائي (Leptonic): يستخدم الإلكترونات. هو ممتاز للسرعة ولكنه يفقد قوته بسرعة عندما تصبح الأمور حارة جداً أو مزدحمة. هذا المحرك يشغل الضوء منخفض الطاقة الذي نراه عندما يكون النجمان قريبين.
  2. محرك الديزل (Hadronic): يستخدم البروتونات (جسيمات ثقيلة). هو أبطأ في البدء ولكنه يستطيع تحمل المهام الشاقة والذهاب لمسافات أبعد بكثير.

النظرية:

  • عندما يكون النجمان قريبين، ينطلق "المحرك الكهربائي" بقوة، مما يخلق دفقة من الضوء.
  • ولكن مع ابتعاد النجمين، تتغير البيئة. "المحرك الكهربائي" يتعرض للاختناق بسبب الإشعاع المكثف (مثل محاولة تشغيل مروحة وسط إعصار). ومع ذلك، يستمر "محرك الديزل" (البروتونات) في العمل. ولأن المجالات المغناطيسية تكون أضعف عندما يبتعد النجمان، فإن البروتونات لا تفقد طاقتها بسرعة. يتم تسريعها إلى سرعات جنونية وتطلق تلك الرصاصات ذات الطاقة الفائقة العالية.

لماذا يهم هذا؟

هذا الاكتشاف يغير قواعد اللعبة لسببين:

  1. مرشح الـ "PeVatron": يشير هذا إلى أن LS I +61°303 هو "PeVatron" — وهو مسرع جسيمات طبيعي في مجرتنا قادر على رفع الجسيمات إلى طاقات لا يمكننا حتى إنتاجها في أكبر آلاتنا المصنوعة يدوياً (مثل مصادم الهادرونات الكبير). هذا يثبت أن الطبيعة وجدت طريقة لبناء محرك صاروخي خارق.
  2. اللغز الكوني: إنه يحل لغزاً حول كيفية عمل هذه الأنظمة. فهي ليست مجرد تصادمات بسيطة؛ بل هي آلات معقدة حيث تلعب أنواع مختلفة من الجسيمات الدور الرئيسي في أوقات ومسافات مختلفة.

الخلاصة

لقد فتح فريق LHAO نافذة جديدة على الكون. لقد نظروا إلى نظام رقص كوني وأدركوا أنه ليس مجرد رقصة "فالس" بسيطة؛ بل هو مطاردة عالية السرعة حيث يتبادل النجوم الأدوار بناءً على مدى بعدهما عن بعضهما البعض. لقد وجدوا "الدليل القاطع" على وجود جسيمات فائقة القوة، مما يثبت أن مجرتنا مليئة بالمصانع الخفية القادرة على خلق الطاقة الأكثر تطرفاً في الكون.

غارق في أبحاث مجالك؟

تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.

جرّب Digest →