لأول مرة ، اكتشف علماء الفلك إشارة راديوية من انفجار هائل لقزم أبيض يحتضر
مجلة المذنب نت متابعات عالمية:
عندما تموت نجوم مثل شمسنا ، فإنها تميل إلى الخروج بصوت عالٍ وليس انفجارًا – ما لم تكن جزءًا من نظام نجمي ثنائي (ثنائي) يمكن أن يؤدي إلى انفجار مستعر أعظم.
الآن ، ولأول مرة ، اكتشف علماء الفلك التوقيع الراديوي لحدث كهذا في مجرة تبعد أكثر من 400 مليون سنة ضوئية. هذا الاكتشاف ، الذي نُشر اليوم في مجلة Nature ، يحمل أدلة محيرة حول ما كان يجب أن يكون عليه النجم المصاحب.
موت نجم متفجر
عندما تبدأ النجوم التي يصل وزنها إلى ثماني مرات أثقل من شمسنا في نفاد الوقود النووي في قلبها ، فإنها تنفث طبقاتها الخارجية. تؤدي هذه العملية إلى ظهور السحب الملونة للغاز المعروفة باسم السدم الكوكبية ، وتترك وراءها نواة ساخنة كثيفة ومضغوطة تُعرف بالقزم الأبيض.
ناسا و H. Richer (جامعة كولومبيا البريطانية)
ستخضع شمسنا لهذا التحول خلال 5 مليارات سنة أو نحو ذلك ، ثم تبرد ببطء وتتلاشى. ومع ذلك ، إذا زاد وزن قزم أبيض بطريقة ما ، فإن آلية التدمير الذاتي تبدأ عندما تصبح أثقل من حوالي 1.4 مرة من كتلة شمسنا. يدمر التفجير النووي الحراري اللاحق النجم في نوع مميز من الانفجار يسمى مستعر أعظم من النوع Ia.
ولكن من أين ستأتي الكتلة الزائدة لتغذية مثل هذا الانفجار؟
لقد اعتدنا على الاعتقاد أنه يمكن أن يكون غازًا يتم تجريده من نجم مرافق أكبر في مدار قريب. لكن النجوم تميل إلى أن تكون أكلة فوضوية ، تسكب الغاز في كل مكان. انفجار سوبرنوفا من شأنه أن يصدم أي غاز مسكوب ويجعله يتوهج بأطوال موجات الراديو. على الرغم من عقود من البحث ، لم يتم اكتشاف أي مستعر أعظم صغير من النوع Ia باستخدام التلسكوبات الراديوية.
بدلاً من ذلك ، بدأنا نعتقد أن المستعرات الأعظمية من النوع Ia يجب أن تكون أزواجًا من الأقزام البيضاء تتصاعد إلى الداخل وتندمج معًا بطريقة نظيفة نسبيًا ، ولا تترك أي غاز للصدمة – ولا توجد إشارة راديو.
اقرأ المزيد: تم تعيين اندماج القزم الأبيض لإثبات نظرية المستعر الأعظم
نوع نادر من المستعر الأعظم
تم اكتشاف سوبرنوفا 2020eyj بواسطة تلسكوب في هاواي في 23 مارس 2020. خلال الأسابيع السبعة الأولى أو نحو ذلك ، كان يتصرف بنفس الطريقة مثل أي مستعر أعظم آخر من النوع Ia.
لكن خلال الأشهر الخمسة التالية ، توقف سطوعه عن التلاشي. في نفس الوقت تقريبًا ، بدأت تظهر ميزات تشير إلى وجود غاز غني بالهيليوم بشكل غير عادي. بدأنا نشك في أن Supernova 2020eyj ينتمي إلى فئة فرعية نادرة من المستعرات الأعظمية من النوع Ia ، حيث تجتاح موجة الانفجار ، التي تتحرك بسرعة تزيد عن 10000 كيلومتر في الثانية ، الغاز الذي كان من الممكن فقط تجريده من الطبقات الخارجية لنجم مرافق على قيد الحياة.
لمحاولة تأكيد حدسنا ، قررنا اختبار ما إذا كان هناك ما يكفي من الغاز الذي صُدم لإصدار إشارة راديو. نظرًا لأن المستعر الأعظم بعيد جدًا شمالًا بحيث يتعذر ملاحظته باستخدام التلسكوبات مثل مصفوفة تلسكوب أستراليا المدمجة بالقرب من نارابري ، فقد استخدمنا بدلاً من ذلك مجموعة من التلسكوبات الراديوية المنتشرة في جميع أنحاء المملكة المتحدة لمراقبة المستعر الأعظم بعد حوالي 20 شهرًا من الانفجار.
لدهشتنا العظيمة ، حصلنا على أول اكتشاف واضح على الإطلاق لمستعر أعظم من النوع Ia “رضيع” بأطوال موجية راديوية ، وأكدته ملاحظة ثانية بعد حوالي خمسة أشهر. هل يمكن أن يكون هذا هو “البندقية الدخانية” التي لا تنتج جميع المستعرات الأعظمية من النوع Ia عن اندماج اثنين من الأقزام البيضاء؟
الصبر يؤتي ثماره
واحدة من أكثر الخصائص المميزة للمستعرات الأعظمية من النوع Ia هي أنها وصلت جميعًا إلى نفس درجة سطوع الذروة تقريبًا. هذا يتفق مع وصولهم جميعًا إلى كتلة حرجة مماثلة قبل الانفجار.
سمحت هذه السمة لعالم الفلك بريان شميدت وزملاؤه بالوصول إلى استنتاجهم الحائز على جائزة نوبل في أواخر التسعينيات: أن توسع الكون منذ الانفجار العظيم لا يتباطأ تحت تأثير الجاذبية (كما توقع الجميع) ، ولكنه يتسارع بسبب التأثيرات. لما نسميه الآن الطاقة المظلمة.
اقرأ المزيد: أفكار براين شميدت الحائز على جائزة نوبل الكبرى حول كيفية تمويل أستراليا للبحوث واستخدامها
لذا ، فإن المستعرات الأعظمية من النوع Ia هي أجسام كونية مهمة ، وحقيقة أننا ما زلنا لا نعرف بالضبط كيف ومتى تحدث هذه الانفجارات النجمية ، أو ما الذي يجعلها متسقة للغاية ، كان مصدر قلق لعلماء الفلك.
على وجه الخصوص ، إذا كان بإمكان أزواج الأقزام البيضاء المندمجة أن تتراوح كتلتها الإجمالية إلى ما يقرب من ثلاثة أضعاف كتلة شمسنا ، فلماذا يطلقون جميعًا نفس القدر من الطاقة؟
تقدم فرضيتنا (والتأكيد الراديوي) بأن المستعر الأعظم 2020eyj حدث عندما تم تجريد ما يكفي من غاز الهليوم من النجم المرافق وعلى سطح القزم الأبيض لدفعه فوق الحد الأقصى للكتلة ، تقدم تفسيرًا طبيعيًا لهذا الاتساق.
السؤال الآن هو لماذا لم نر هذه الإشارة اللاسلكية من قبل في أي مستعر أعظم آخر من النوع Ia. ربما حاولنا اكتشافها بعد وقت قصير جدًا من الانفجار ، واستسلمنا بسهولة. أو ربما لا تكون كل النجوم المصاحبة غنية بالهيليوم ورائعة في التخلص من طبقاتها الغازية الخارجية.
ولكن كما أظهرت دراستنا ، فإن الصبر والمثابرة أحيانًا تؤتي ثمارها بطرق لم نتوقعها أبدًا ، مما يسمح لنا بسماع همسات محتضرة لنجم بعيد.
نشكركم على قراءة المنشور عبر مجلة المذنب نت, المتخصصة في التداول والعملات الرقمية والمشفرة
