د ګاما وړانګې چاودنه

د ګاما وړانګې په ستورپوهنه کې، د ګاما وړانګې چاودنې (GRBs) ځواکمنې چاودنې دي چې په لرې ستورټلیزونو (کهکشانونو) کې ترسترګو شوې دي. له بیګ بینګ وروسته دا ترټولو انرژي لرونکي او روښانه الکترو مقناطیسي پېښې دي. دا چاودنې له لسو ملی ثانیو څخه تر څو ساعتونو پورې دوام موندلای شي. د ګاما وړانګو له لومړني څرک وروسته، یو اوږد مهاله "وروسته ځلښت" معمولاً د څپې(موج) په اوږده طول (ایکس وړانګه، ماورای بنفش وړانګه، نور، انفراریډ، مایکروویو او راډیویي وړانګه) کې خپرېږي. Vedrenne & Atteia 2009

د دې چاودنو زیاتره لیدل شوې پیاوړې وړانګې داسې انګېرل کېږي چې د سوپرنووا (د ستورو د چاودنې له امله رڼا)  یا سوپرلومینوس سپرنووا (د سوپرنووا لس چنده) په اوږدو کې خپرېږي ځکه چې د لوړ کتلې درلودونکي ستوري د نیوټرون ستوري یا بلیک هول (تور غار) د  رامنځ ته کېدو په موخه  د داخل پر لور چاودنه کوي.  

ویل کېږي چې: د GRBs وړې ټولګي (د "لنډې" چاودنې ) د دوه ګونو نیوټرون ستورو له یوځای کېدو څخه را منځ ته کېږي. د مخکینو چاودنو لامل په ځینو لنډو پېښو کې تجربه شوی،  کېدای شي د دې ستورو د سطحې او هستې تر منځ د غږ را منځ ته کړي چې د ټکر په ثانیو کې د جذر او مد قوې په پایله کې تجربه شوی چې د ستورو ټوله سطحه ټوټه ټوټه کېږي. 

د GRBs زیاتره سرچینې له ځمکې څخه ملیاردونه نوري کالونه لرې دي، یعنې په دې معنا چې چاودنې هم خورا انرژي لرونکي دي (یوه معمولي چاودنه په څو ثانیو کې د لمر د ټول ۱۰ ملیارد کلن ژوند په کچه انرژي خپروي) او هم خورا نادره دي (په هر میلیون کلونو کې په یو څو ستورټلیزونو کې را منځ ته کېږي). تر اوسه ټولې GRBs د سپنې لارې له کهکشان څخه بهر رامنځ ته شوي، که څه هم یو لړ اړوند پېښې، د کمزورې ګاما خپروونکي ځلاوې، د سپنې لارې دننه له مېګناتار (نیوتروني ستوري) سره تړاو لري. داسې فرض کېږي چې په سپینه لار کې د ګاما وړانګې چاودنه، چې مستقیم د ځمکې په لور وي، کولای شي د ډله ییزې له منځه تلنې د پېښې لامل شي. Podsiadlowski 2004Melott 2004

په لومړي ځل د ګاما وړانګې چاودنې په ۱۹۶۷ زکال کې د ویلا سپوږمکیو له خوا، چې د پټو اټومي وسلو د ازموینې د کشف لپاره ډیزاین شوې وه، کشف شوې. دا پېښه په ۱۹۷۳ کال د عامه وګړو لپاره بربنډه او خپره شوه. د سپوږمکیو له دې موندنو وروسته، په سلګونو تیوریکي ماډلونه د دې چاودنو د تشرېح لپاره، لکه د لکۍ لرونکو ستورو او نیوټرون ستورو ترمنځ ټکر، وړاندیز شول. د دې ماډلونو د تصدیق کولو لپاره لږ معلوماتو په لاس کې وو تر هغه چې په ۱۹۹۷ز کال د لومړي ځل لپاره  ایکس-رې او نوري ورسته-ځلښتونه او د سپیکتروسکوپي په کارولو سره سرې ساحې ته د دې وړانګو د بدلون (redshift – سور بدلون) مستقیم اندازه کول، او پدې توګه د دوی واټن او د انرژي حاصل، کشف شول. دې کشفونو، او د کهکشانونو او سوپرنووا وروستیو څېړنو چې له چاودنو سره یې تړاو درلود، د GRBs واټن او ځلا روښانه کړل، او د هغوی ځای یې په کره توګه په لیرې کهکشانونو کې په ګوته کړ.  Hurley 2003

 تاریخچه 
د لومړي ځل لپاره د ګاما د وړانګو چاودنې د ۱۹۶۰ ز کلونو په وروستیو کې د متحده ایالاتو د ویلا سپوږمکو له لوري تر سترګو شوې، چې په فضا کې د ازمویل شوو اټومي وسلو له لوري د ګاما وړانګو د ټکان د کشف کولو لپاره ځای پر ځای شوي وو. متحده ایالاتو شک درلود چې په ۱۹۶۳ ز کال کې د اټومي ازموینو د بندیز د تړون له لاسلیک وروسته، شوروي اتحاد ښایي د پټو اټومي ازموینو ترسره کولو هڅه وکړې وي. د ۱۹۶۷ کال د جولای په ۲ ، په ۱۴:۱۹ سیمه ایز وخت ویلا ۴ او ویلا ۳ سپوږمکیو د ګاما وړانګو یو څرک کشف کړ چې د اتومي وسلو د پېژندل شوو ځانګړتیاوو سره یې توپیر درلود. ناڅرګنده وه چې څه پېښ شوي خو پېښې ته کوم چټک غبرګون و نښودل شو او د لاس الاموس په ملي لابراتوار کې د ری کلیبیساډیل په مشرۍ یو ټیم، د څېړنې لپاره معلومات تثبت کړل. کله چې نورې ویلا سپوږمکۍ د غوره سمبالښت په درلودو سره ولېږل شوې، د لاس الاموس ټیم په خپلو معلوماتو کې د نا څرګندو ګاما وړانګو څېړلو ته دوام ورکړ. بېلابېلو سپوږمکیو ته د چاودنې د رسېدو او د کشف د وختونو په شننې سره، ټیم وتوانید په آسمان کې د ۱۶  چاودنو ځایونه اټکل کړي او په قطعي ډول یې ځمکنیزه یا لمریزه سرچینه رد کړه. په ۱۹۷۳ ز کال کې نوموړی کشف بربنډ او خپور شو. Schilling 2002, pp. 12–16

د ګاما د وړانګو د چاودونو زیاتره لومړنیو تیوریو د سپینې لار کهکشان کې نږدې سرچینې په ګوته کړې. له ۱۹۹۱ ز کال څخه را په دې خوا، د کمپټون ګاما وړانګې څارونکي (CGRO) او د هغې د چاودنې او لېږد د سرچینې سپېړونکې وسیلې (BATSE)، چې یو خورا حساس ګاما وړانګه کشف کونکي و، داستې معلومات چمتو کړل چې د GRBs خپرېدنه هرې خوا ته مشابه (ایزوتروپیک) ځانګړ تیاوې لري - په فضا کې ځانګړي لوري ته تمایل نلري. که د هغوی سرچینې زموږ په کهکشان کې وی، نو دوی به په بېساري ډول د کهکشان په استوا کرښه کې یا نږدې متمرکزې وې. د GRBs په قضیه کې د داسې کومې نمونې نشتوالي پیاوړي شواهد وړاندې کړل چې د ګاما وړانګو چاودنې باید د سپینې لارې څخه بهر وي. خو د سپینې لارې ځینې ماډلونه لاهم په اسوټروپیک وېش ټینګار کوي.  Vedrenne & Atteia 2009, pp. 16–40Schilling 2002, pp. 36–37Paczyński 1999, p. 6Piran 1992Meegan 1992

ستورپوهانو د ۲۰۱۸ ز کال په اکتوبر کې راپور ورکړ چې GRB 150101B او GW170817، چې په ۲۰۱۷ ز کال کې د جاذبې ړ کشف شوو څپو پېښې وې، ښایي د ورته میکانیزم له خوا – یعنې د دوو نیوټرون ستورو په یوځای کېدو - را منځ ته شوې وي. د ګاما وړانګو، د نوري او ایکس وړانګو خپرېدو په بر بنسټ د دوو پېښو تر منځ ورته والی، او همدارنګه د اړوند کوربه ستورټلیزونو طبیعت، "د پام وړ" دی، چې دا وړاندیز کوي چې دوه جلا پېښې ممکن دواړه د یوې پېښې، یعنې د نیوټرون ستورو د یوځای کېدو پایلې وي او دواړه کېدای شي کیلونووا وي، چې د څېړونکو په وینا:  ښایي د پخوانۍ پوهې په پرتله په کایناتو کې ډېرې عامې وي.  

ستورپوهانو د ۲۰۱۹ ز کال په نومبر کې، د ګاما د وړانګو د پاوړ چاودنې راپور ورکړ، چې د GRB 190114C په نوم ونومل شوه، چې په لومړي ځل د ۲۰۱۹ز کال په جنوري کې کشف شوه، چې تر اوسه پورې یې د لوړې انرژۍ ګاما وړانګې تولید کړې دي - یعنې نږدې ۱ ټیرا الیکټرونولټ (TeV)  چې په فضا کې دا پېښه بې سارې ده.  

 د آزمېښتي سرچینو په توګه ورته پېښې 
د GRBs له کشف وروسته د لسیزو په اوږدو کې، ستورپوهانو د نورو طولي موجونو درلودونکو ورته پېښو په لټه کې دي: کوم فضايي څیزونه چې د ورستیو چاودنو سره په ورته وخت کې را منځ ته شوي وي. ستورپوهانو د بېلابېلو څیزونو ډلې، لکه سپین کوچني (white dwarfs)، وړانګ-ستوري (pulsars)، سوپرنووا، کروي غنچه ستوري (globular clusters)، ستوري ورته اجسام (quasars)، سیفرت کهکشانونه (Seyfert galaxies)، او بی ال لکریت (BL Lac objects) څیزونه په نظر کې نیولي دي.  دا ډول ټولې پلټنې بې پایلې وې او په یو څو قضیو کې په ځانګړي توګه ځایی چاودنې (هغه چې موقعیت یې په لوړ دقت وټاکل شو) په کره ډول ښودل کېږي چې د هېڅ ډول هغو روښانه څیزونو له خاصیت سره ورته والی نلري چې موقعیت یې د کشفي سپوږمکیو څخه اخیستل شوی و. دا حالت وړاندیز کوي چي یا دا ستوري ډېر کمزوري دي یا هم په ډېرو لرې ستورتلیزونو کې پراته دي، ان په زیاتره کره موقعیتونو کې بې شمېره کمزورو ستوري او ستورتلیزونو ګډون درلود او دا په پراخه کچه و منل شوه چې د فضایي ګاما وړانګو د خپرېدو د سرچینو وروستۍ حل لاره داده چې نوې سپوږمکۍ او چټکې اړیکې را منځ ته شي. Hurley 1986, p. 33Pedersen 1987Hurley 1992Fishman & Meegan 1995

 وروسته ځلښت 
د ګاما وړانګو د سرچینو لپاره څو موډلونه وړاندې شول چې د ګاما وړانګو له لومړۍ چاودنې وروسته د وتونکو موادو او د ستورو تر منځ د ګازونو د ټکر له امله د اوږده موج ورو ورو خیره کېدونکی خپرښت را منځ ته کېږي. دا خیره کېدونکی خپرښت د "ورسته ځلښت" په نوم یادېږي. د دې ورسه ځلښت په اړه لومړنۍ پلټنې بې پایلې وې، ځکه چې په پراخه کچه دا ستونزمن کار دی چې د اوږدو څپو په واټن کې له لومړي ځلښت سمدلاسه وروسته د چاودنې موقعیت مشاهده شي. پرمختګ هغه وخت را منځ ته شو چې  د ۱۹۹۷ ز کال په فبروري کې بیپوساکس (BeppoSAX) سپوږمکۍ د ګاما وړانګو چاودنه (GRB 970228) کشف کړه او د ایکس ری کمره هغه لور ته کېښودل شوه چې چاودنه رامنځ ته شوې وه، دې کمرې د ایکس ري خیره کېدونکی خپرښت کشف کړ. له چاودېدو ۲۰ ساعته وروسته د ویلیم هرشل ټیلسکوپ یو ورته نور کشف کړ. کله چې GRB خیره شوې، د یو کم نور انځورونه د لیدو وړ وو چې د چې د GRB په موقعیت کې په لرې کوربه کهکشان کې و چې د وروسته ځلښت د نور پر مټ په ګوته شو.   van Paradijs 1997Paczynski 1993Vedrenne & Atteia 2009, pp. 90–93Schilling 2002, p. 102

د دې کهکشان برېښ دومره کمزورې و چې د هغې کړه واټن د څو کلونو په اوږدو کې محاسبه نشو. له هغه وروسته، د یو بل لوی پرمختګ ترلاسه شو چې BeppoSAX پر مټ د  GRB 970508 بله پېښه ثبت شوه. د دې پېښې ځای له ۴ ساعته وروسته وموندل شو، او د څیړنې ټیمونو ته یې لاره هواره کړه چې د پخوانۍ چاودنې په پرتله ډېر ژر خپله پلټنه پیل کړي. د دې څېز د وړانګو طیف د ۰.۸۵۳ = z سور بلدون څرګند کړ، چې د نږدې ۶ ملیارد نوري کلونو په واټن کې یې  له ځمکې څخه لرې د چاودنې ځای په نښه کړ. دا GRB ته د واټن لومړنی کره تشخیص و او د ۹۷۰۲۲۸ کوربه ستورټلیز له کشف سره یې یوځای دا ثابته کړه چې GRB په ډېرو لرې ستورټلیزونو کې را منځ ته کېږي. د واټن په اړه شخره په څو میاشتو کې پای ته ورسیده: GRBs د ستورټلیز ها خوا پېښې وې چې په لرې پرتو کم نوره ستورټلیزونو کې رامنځ ته کېږي. راتلونکی کال، په GRB 980425 پسې له یوې ورځې وروسته د روښانه سوپرنووا (SN 1998bw) را منځ ته شوه، په دې ځای کې د پېښې، د GRBs او د خورا لویو ستورو د له منځه تلو ترمنځ روښانه اړیکه په ګوته کوي. دې چاودنې دهغو سیسټمونو د ماهیت په اړه لومړي پیاوړي شواهد  وړاندې کړل چې GRBs تولیدوي.Vedrenne & Atteia 2009, pp. 90–93Schilling 2002, pp. 118–123Reichart 1995Galama 1998

د BeppoSAX سپوږمکۍ تر ۲۰۰۲ ز کال پورې  دنده ترسره کړه او په ۲۰۰۰ ز کال کې  CGRO (له BATSE سره) له مدار څخه و ایستل شول. خو د ګاما وړانګو د چاودنو په څېړنه کې انقلاب د یو شمېر نورو وسایلو پراختیا وهڅوله چې په ځانګړې توګه د GRBs د ماهیت د سپېړلو لپاره، مشخصاً له چاودنې وروسته په لومړیو شېبو کې، ډیزاین شوي وو. د دې لړۍ لومړی ماموریت، HETE-2 سپوږمکۍ، په ۲۰۰۰ ز کال کې پیل شو او تر ۲۰۰۶ ز کال پورې یې فعالیت درلود، چې په دې موده کې یې یو شمېر زیات لوی کشفونه وړاندې کړل. بل ماموریت، سویفټ، چې تر اوسه تر ترټولو بریالي فضايي موریت دی، په ۲۰۰۴ ز کال کې په لاره اچول شوی و او تر ۲۰۱۸ ز کال پورې لاهم فعال و. سویفټ د ګاما وړانګې په خورا حساس موندونکی او همدارنګه په ایکس رې او نوري ټیلسکوپونو سمبال و چې په چټکۍ او اتومات ډول تاوېده ترڅو د وروسته ځلښت خپرښت له چاودنې وروسته  مشاهده کړي. په دې وروستیو کې، د فرمي ماموریت په لاره واچول شو چې د ګاما وړانګې د چاودنې څارونکی لېږدوي چې په کال کې د څو سوو په شمېر چاودنې کشف کوي، چې له ډلې یې ځینې په پوره کچه روښانه دي چې د فرمي لوی ټیلسکوپ پرمټ له لوړې انرژي سره لیدل کېدای شي. همدارنګه په ځمکه کې، د روبات کنټرول سافټویر په درلودلو زیات نوري ټیلسکوپونه جوړ شوي یا نوي شوي چې د ګاما وړانګې د چاودنې د شبکې د کوردینات سیګنالونو ته سمدستي غبرګون ښیي. دا ځانګړتیا، ټیلسکوپونو ته لاره هواروي په چټکۍ سره د GRB په لور وګرځي، چې زیاتره دا کار د سیګنال په ترلاسه کولو په ثانیو کې او د ګاما وړانګو د خپرېدو په حال کې ترسره کېږي. Ricker 2003Akerlof 2003Akerlof 1999McCray 2008Gehrels 2004

له ۲۰۰۰ ز کلونو راهیسې نوي پرمختګونه شوي چې په کې د جلا ټولګې په توګه د ګاما د لنډو وړانګو د چاودنې کشف (چې ښایي د نیوټرون ستورو د یوځای کېدو څخه وي او د سوپرنووا سره تړاو نه لري)، د ایکس رې د څپو په طول کې د پراخه، سرګردان ځلانده فعالیت کشف چې له GRBs وروسته د څو دقیقو لپاره دوام کوي، او په کائناتو کې د خورا برېښنده (GRB 080319B) او د پخواني ډېر لرې (GRB 090423) څیزونو کشف ګډون لري. د ګاما وړانګو د چاودنې تر ټولو لرې پېژندل شوی GRB 090429B، اوس په کائناتو کې ترټولو لرې څیز ګڼل کېږي. Bloom 2009Reddy 2009

 سرچينې