تتبع علماء انفجارا عالي الطاقة من الإشعاع - يسمى انفجار أشعة غاما - إلى اندماج نجمين نيوترونيين وانفجار يسمى كيلانوفا نتج عن الاصطدام الكوني.

ويمكن أن يغير انفجار أشعة غاما (GRB) فهمنا لأقوى انفجارات الكون ويقلب عقودا من التفكير فيها. وكان يعتقد سابقا أن GRBs نتجت فقط عن تدمير النجوم الضخمة، لكن علماء الفلك يعتقدون الآن أن بعضها يمكن أن ينتج عن مزيج من نجمين نيوترونيين.

وعند اكتشاف انفجار GRB طوله 50 ثانية في ديسمبر 2021، بحث العلماء عن الشفق اللاحق للانفجار، وهو انفجار ضخم للضوء يسبق المستعر الأعظم. وبدلا من ذلك، وجدوا دليلا على وجود كيلانوفا - وهو حدث نادر يحدث بعد اندماج نجم نيوتروني مع نجم آخر أو ثقب أسود.

وقالت جيليان راستينجاد، طالبة الدكتوراه في قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة نورث وسترن والتي قادت البحث، في بيان: "يمثل هذا الحدث نقلة نوعية مثيرة لعلم فلك انفجار أشعة غاما".

وتنقسم GRBs إلى فئتين: تلك التي تقل مدتها عن ثانيتين تسمى GRBs القصيرة وتلك الأطول من تلك هي GRBs الطويلة.

ويعتقد الباحثون أن GRBs على جانبي الخط الفاصل يجب أن يكون لها أصول مختلفة.

ورصد تلسكوب Burst Alert التابع لمرصد نيل جيريلز سويفت وتلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما انفجارا لامعا لأشعة غاما يسمى GRB21121A يقع على بعد حوالي 1.1 مليار سنة ضوئية (وهو في الواقع قريب جدا من الأرض) - لذلك قرر العالم أن يأخذ نظرة أقرب.

وبعد فحص صور الأشعة تحت الحمراء القريبة للدفقة، اكتشف الفريق جسما خافتا بشكل لا يُصدق يتلاشى بسرعة. ولا تتلاشى المستعرات الأعظمية بسرعة وتكون أكثر سطوعا، لذلك أدرك الفريق أنه وجد شيئا غير متوقع كان يعتقد سابقا أنه مستحيل.

وتشبه أشعة غاما تلك التي تحدث بسبب الدفقات الناتجة عن انهيار النجوم الضخمة. وبالنظر إلى أن جميع عمليات اندماج النجوم النيوترونية المؤكدة الأخرى التي لاحظناها قد ترافقت مع رشقات نارية تدوم أقل من ثانيتين، كان لدينا كل الأسباب لتوقع أن تكون GRB التي تبلغ مدتها 50 ثانية ناتجة عن انهيار نجم ضخم. ويمثل هذا الحدث نقلة نوعية مثيرة لعلم فلك انفجار أشعة غاما.

وقال وين فاي فونغ من نورث وسترن، أحد كبار المعدين في الدراسة التي نُشرت في مجلة Nature: "عندما تابعنا هذا الانفجار الطويل لأشعة غاما، توقعنا أنه سيؤدي إلى دليل على حدوث انهيار نجمي هائل".

وعندما دخلت الحقل قبل 15 عاما، كان من الواضح أن انفجارات أشعة غاما الطويلة تأتي من انهيار نجم ضخم. ولا يمثل هذا الاكتشاف غير المتوقع تحولا كبيرا في فهمنا فحسب، بل يفتح أيضا نافذة جديدة للاكتشاف بشكل مثير.

وكان العلماء أيضا مفتونين بالمجرة المضيفة لـ GRB، المسماة SDSS J140910.47 + 275320.8. وهي صغيرة وتشكل نجما، وهي عكس تماما مضيف الكون المحلي الآخر المعروف لحدث اندماج النجوم النيوترونية: المجرة المضيفة NGC4993 التابعة لـ GW170817.

وقال راستينجاد: "كيلونوفا تعمل بالطاقة من خلال الاضمحلال الإشعاعي لبعض أثقل العناصر في الكون. لكن من الصعب جدا ملاحظة الكيلونوفا وتتلاشى بسرعة كبيرة. الآن، نعلم أنه يمكننا أيضا استخدام بعض رشقات أشعة غاما الطويلة للبحث عن المزيد من كيلونوفا".

والآن بعد تشغيل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، سيتمكن علماء الفيزياء الفلكية من البحث عن المزيد من القرائن داخل كيلونوفا. نظرا لأن JWST قادر على التقاط صور وأطياف للأجسام الفلكية، فيمكنه اكتشاف عناصر معينة منبعثة من الجسم.