انفجار أشعة غاما
التاريخ

تم اكتشاف انفجارات أشعة غاما لأول مرة في أواخر عام 1960م بواسطة الأقمار الصناعية الأمريكية فيلا، التي صُنعت لاتقاط انبعاثات أشعة غاما الصادرة عن تجارب الأسلحة النووية السرية المُجراة في الفضاء. وكانت الولايات المتحدة قد اشتبهت في أن الاتحاد السوفياتي قام بمحاولة إجراء تجارب نووية سرية بعد التوقيع على معاهدة حظر التجارب النووية في عام 1963. وفي 2 يوليو 1967، وتحديدًا في الساعة 14:19 بالتوقيت العالمي المنسق، قام القمران الصناعيان «فيلا 3» و«فيلا 4» بالكشف عن ومضة من أشعة غاما لا تشبه انبعاثات أي أسلحة نووية معروفة. لم يكن من المؤكد ما حدث بالضبط ولذا تم تعيين فريق في المعمل الوطني لوس ألاموس العلمي LANL تحت رعاية راي كلِبِسيدل  للتحقق من البيانات. وتم إطلاق أقمار فيلا الصناعية بعد ذلك مزوّدة بآلات أفضل وتابع فريق لوس آلاموس المشاهدات للبحث عن انفجارات أشعة غاما أخرى.
ومن خلال تحديد مناطق حدوث الانفجارات التي رصدتها الأقمار الصناعية المختلفة، فاستطاع العلماء معرفة مواقع تقريبية لستة عشر انفجاراً، واستبعدوا تماماً أن يكون المصدر من الأرض أو الشمس. وتحقق فريق العلماء من هذا الاكتشاف ونُشر البحث في «مجلة الفيزياء الفلكية» عام 1973 في مقال بعنوان: «أرصاد لانفجارات أشعة غاما من مصادر كونية».
قدم العلماء العديد من النظريات لتفسير هذه الانفجارات، وكانت ترجح أولًا أن مصادرها قريبة داخل مجرة درب التبانة. ولكن لم يحرز تقدم يذكر حتى عام 1991 حيث قام مرصد كومبتون لأشعة غاما (BATSE) بالمشاهدات، وكان حساسًا للغاية لأشعة غاما ووجد أن قياساته تبين توزيعًا متساويًا لانفجارات أشعة غاما في جميع أنحاء الكون. وتبين أن انفجارات أشعة غاما لا تأتي من مجرتنا: مجرة درب التبانة ولا من حوصلة مجرة. وإنما تأتي أشعة غاما الناتجة عن انفجارات أشعة غاما من خارج مجرة درب التبانة.
لعقود من الزمان بعد اكتشاف انفجارات أشعة غاما واصل الفلكيون البحث عن الجرم السماوي الذي تحدث فيه مثل تلك الانفجارات: أي جرم سماوي يتفق موقعه مع موضع انفجار من هذا النوع، وبحثوا ربما عن قزم أبيض أو نجم نباض، أو مستعر أعظم فلم يتوصلوا إلى حل للمسألة.
وفكر العلماء في العمليات الفيزيائية التي يمكن أن تصدر تلك الأشعة العالية الطاقة، وافترض العالم بشينسكي 
أن مثل هذا الانفجار لا بد وأن يتبعه إشعاعات ذات طول موجة أكبر تختفي رويدًا رويدًا بسبب اصطدام أشعة غاما الأصلية بالوسط الغازي بين النجوم. وكانت أول محاولات قياس «وهيج متعقب» ليست ناجحة بسبب صعوبة تحديد موقع الجرم السماوي الذي تصدر منه. ثم جاء النجاح في فبراير 1997 عندما رصد المرصد الفضائي بيبوساكس انفجار أشعة غاما 970228. وسمي بهذا الاسم مطابقًا لتاريخ اكتشافه، فالرقمين الأولين يعطيان السنة، والرقمان الثانيان يعطيان الشهر، والرقمان الثالثان يعطيان يوم اكتشافه.
وعندما وجهت كاميرا تقيس أشعة إكس في اتجاه الأنفجار سجلت وهج أشعة إكس وهو يضعف تدريجيًا. كما استطاع مرصد وليام هرشل تسجيل ضوءًا خافتًا يضعف تدريجيًا في نطاق الضوء المرئي وذلك لمدة 20 بعد الانفجار.
وبعد ضعف الضوء الآتي من مصدر الانفجار استطاع التصوير المركز من تصوير مجرة تأوي هذا الانفجار وينبعث الوهيج المتعقب من أحد الأجرام في طرفها.
.
ونظرًا للضعف الشديد لضوء تلك المجرة فلم يمكن رؤيتها من قبل. كما استطاع مسبار بيبوساكس حدث آخر وهو انفجار أشعة غاما 970508. وكان تحديد موقع الأنفجار نحو أربعة ساعات فقط بعد حدوثه بحيث سمح لفريق العلماء أن يجروا مشاهداتهم في وقت قصير بعد الأنفجار ومتابعته. واستطاعوا تسجيل طيف الامتصاص للجرم السماوي وتبين أن انزياحه الأحمر بمقدار  z = 0.835، مما يجعله على بعد 6 مليارات سنة من الأرض.
وكان ذلك أدق تعيين لبعد انفجار أشعة غاما، وبالإضافة إلى اكتشاف المجرة العائلة له 970228 فتبين أن انفجار أشعة غاما حدث على مسافة عظيمة البعد عنا.
وخلال عدة أشهر انتهت مشكلة المسافة بيننا وبين انفجارات أشعة غاما التي حيرت العلماء من قبل. وتبين أنها تحدث في مجرات بعيدة جدًا عن مجرتنا ولهذا يصعب رؤية ضوئها. ثم جاء العام التالي واكتشف انفجار أشعة غاما 980425 الذي تبعه انفجار مستعر أعظم وهو SN 1998bw مبينًا علاقة وثيقة بين انفجار أشعة غاما وموت نجم ضخم بالغ الكتلة. وأعطي هذا الأنفجار تفسيرًا مؤكدًا عن طبيعة الأنظمة التي تؤدي إلى تلك الأنفجارات.
لأن من لمعان خافت جدًا من هذه المجرة، على مسافة لا تقاس بالضبط كان لعدة سنوات. قبل ذلك الوقت بكثير، إنجازًا كبيرًا آخر وقع مع الحدث القادم سجلتها بيبوساكس ، GRB 970508. هذا الحدث كان المترجمة في غضون أربع ساعات لاكتشافها، مما يسمح للفرق البحث على الشروع في تقديم الملاحظات في وقت أقرب بكثير من أي انفجارات سابقه. الطيف للكائن كشفت طيف أحمر = ض 0.835، ووضع انفجر على مسافة ما يقرب من 6 مليارات سنة ضوئية عن الأرض. هذا هو مصير أول دقيقة من بعد المسافة إلى أنفجار أشغة غاما، وجنبًا إلى جنب مع اكتشاف المجرة المضيفة 970228 أثبتت أن انفجارات أشعة غاما تحدث في مجرات بعيدة للغاية. في غضون بضعة أشهر، الجدل حول بعد المسافة: تبين أن انفجارات أشعة غاما كانت من خارج مجرة درب التبانة، فالأحداث تنشأ داخل مجرات بعيدة على مسافات هائلة تقاس بملايين أو بلايين السنين الضوئية. في العام التالي، أعقب أحد انفجارات أشعة غاما مستعر أعظمفي نفس المجرة مما يشير إلى وجود علاقة واضحة بين انفجار أشعة غاما وموت نجم ضخم جدًا. هذا الانفجار قدم أول دليل قوي حول طبيعة الأجرام التي تنفجر منتجة أشعة غاما.
بيبوساكس تعمل حتى عام 2002، وتم إنزال CGRO (مع BATSE) في عام 2000. ومع ذلك، فإن الثورة في دراسة انفجارات أشعة غاما أدت إلى دوافع تطوير عدد من الأدوات الإضافية المصممة خصيصًا لاستكشاف طبيعة GRBs، خاصة في اللحظات الأولى التي تلت الانفجار. أول بعثة من هذا القبيل، HETE - 2،  بدأت في عام 2000 حتى عام 2006، تم توفير معظم اكتشافات كبيرة خلال هذه الفترة. واحدة من أنجح بعثات الفضاء حتى الآن، وأطلق مرصد سويفت الفضائي في عام 2004 ولا يزال يعمل اعتبارًا من عام 2009 وهو سريع وحساس للغاية مجهز للكشف عن أشعة غاما والانفجارات تلقائيًا. وفي الآونة الأخيرة تم اكتشاف الانفجارات بمعدل عدة مئات في السنة، بعضها متألق بما يكفي فتكون طاقته عالية للغاية أو قريبًا نسبيًا من الأرض. علاوة على ذلك فهو يعطي إشارة للارض عند اكتشافه لانفجار حدث، وهو متصل بشبكة من المراصد على الأرض ومن ضمنها تلسكوبات البصرية التي تستجيب على الفور للإشارات المرسلة من القمر الصناعي وتقوم بمتابعة انفجار أشعة غاما، في غضون بضع ثوان من بعد اكتشاف المرصد الفضائي له.
بينت القياسات الجديدة على مدى السنوات القليلة الماضية أن انفجارات أشعة غاما القصيرة تعتبر فئة منفصلة (على الأرجح بسبب دمج النجوم النيوترونية وغير المرتبطة بالمستعرات العظمى)، واكتشاف الموسعة، عدم انتظام النشاط في اشتعال موجات أشعة اكس دائم للكثير من بعد دقائق من GRBs أكثر، واكتشاف معظم GRB مضيئة الأكثر بعدًا GRB 090423) عن الأجسام في الكون.