مصر والسعودية تختتمان التمرين المشترك "السهم الثاقب 2024".

أفريقيا: كيفية اكتشاف انفجار سوبر نوفا قبل حدوثه – وما الذي يمكننا تعلمه منه

[ad_1]

تولد النجوم وتعيش وتموت بطرق مذهلة، وتتميز وفاتها بواحد من أكبر الانفجارات المعروفة في الكون. مثلما تحتاج نار المخيم إلى الخشب لتستمر في الاحتراق، يعتمد النجم على الاندماج النووي – باستخدام الهيدروجين في المقام الأول كوقود – لتوليد الطاقة ومواجهة القوة الساحقة لجاذبيته.

ولكن عندما ينفد الوقود، يختفي الضغط الخارجي، وينهار النجم تحت ثقله، ويسقط بسرعة تقارب سرعة الضوء، ويصطدم باللب ويرتد إلى الخارج. وفي غضون ثوانٍ، ينفجر النجم بعنف، ويقذف الحطام النجمي إلى الفضاء بسرعة أكبر بآلاف المرات من أقوى صاروخ تم بناؤه على الإطلاق. هذا انفجار سوبر نوفا.

يهدف علماء الفلك إلى فهم أنواع النجوم التي تنتج أنواعًا مختلفة من الانفجارات. هل تؤدي النجوم الضخمة إلى انفجارات أكثر سطوعًا؟ ماذا يحدث إذا كان النجم محاطًا بالغبار والغاز عند انفجاره؟

في حين أن لدينا عمليات محاكاة لنمذجة موت النجم، إلا أنه من الصعب التحقق من صحتها. يمكن أن تساعد مراقبة سلوك النجم في الوقت الفعلي قبل الانفجار في الإجابة على هذه الأسئلة، لكن العثور على مثل هذا النجم ليس بالمهمة السهلة.

يقوم العلماء بذلك بالفعل مع الانفجارات البركانية على الأرض. يراقب علماء البراكين البراكين، ويقيسون التغيرات في النشاط للتنبؤ بالثوران القادم. على سبيل المثال، في مارس 1980، بدأ جبل سانت هيلينز في الولايات المتحدة في إظهار بعض الأحداث السابقة، مثل النشاط الزلزالي، وعشرات الانفجارات البخارية التي قذفت الرماد والغاز إلى الغلاف الجوي.

وبعد شهرين، تسبب زلزال في أكبر انهيار أرضي تم تسجيله على الإطلاق، مما أدى إلى إطلاق الضغط المتراكم في غرفة الصهارة، مما أدى إلى ثوران كارثي دمر مساحة تبلغ حوالي 232 ميلًا مربعًا (600 كيلومتر مربع).

انفجارات ما قبل السوبرنوفا

يمكن للنجوم الضخمة – التي تزيد كتلتها عن كتلة الشمس بحوالي 10 أضعاف – أن تفعل الشيء نفسه، وإن كان على نطاقات أكبر بكثير. في عام 2009، لاحظ علماء الفلك حدثًا ساطعًا على بعد 65 مليون سنة ضوئية، والذي كان للوهلة الأولى يشبه انفجار سوبر نوفا.

ولم يلمع الانفجار الذي أطلق عليه اسم SN 2009ip، كما كان متوقعا، وأعيد تصنيفه بعد وقت قصير من اكتشافه على أنه “مستعر أعظم محتال” – وهو انفجار عملاق لا يدمر النجم في النهاية.

على مدى السنوات الثلاث التالية، تعرض النجم للعديد من أحداث “الوميض” السريعة، التي تشبه إلى حد ما تشغيل وإطفاء المصباح الكهربائي بسرعة. وأخيرا، في عام 2012، حدث مستعر أعظم غير متوقع. ولا يزال تطور انفجار المستعر الأعظم قيد الدراسة حتى يومنا هذا، وما حدث بالضبط في الفترة من 2009 إلى 2012 يظل لغزا.

في بحث حديث نُشر في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية، اكتشف فريقنا نجمًا غريبًا في عنقود العذراء، والذي يقع بالصدفة أيضًا على بعد 65 مليون سنة ضوئية. على عكس SN 2009ip، كان النجم يفتقر إلى الهيدروجين وكان يتكون بشكل أساسي من الهيليوم. وقد لوحظ أن النجم يزيد سطوعه ببطء شديد لأكثر من خمس سنوات – على غرار تشغيل المصباح ببطء باستخدام مفتاح باهت – قبل ملاحظة المستعر الأعظم.

قدم المستعر الأعظم، المسمى SN 2023fyq، لعلماء الفلك فرصة نادرة لالتقاط الضوء الأول من انفجار المستعر الأعظم، المعروف باسم انفجار الصدمة، من المراصد في جميع أنحاء العالم وفي الفضاء، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى المراقبة اليومية لنشاط السلائف.

تتعارض مع النظرية الحالية

يوفر هذا النشاط السابق فرصة مثيرة لكشف ألغاز انفجارات السوبرنوفا، وتسليط الضوء على الظروف التي سبقت هذه الأحداث الكونية وما بعدها.

لا يزال السبب الكامن وراء نشاط ما قبل المستعر الأعظم غير واضح. من المعتقد أن النجم الهائل المعزول لا يواجه مثل هذه التقلبات السريعة في السطوع. في اللحظات الأخيرة من حياة النجم، يخضع قلبه لتطور سريع، في محاولة يائسة لمواجهة قوة الجاذبية الساحقة من خلال احتياطيات الوقود المتضائلة.

ومع ذلك، يكون النجم كبيرًا جدًا في هذه المرحلة بحيث لا يتوفر لأي نشاط في القلب الوقت الكافي للوصول إلى السطح. إن ملاحظة هذه التغيرات الدراماتيكية، التي تحدث بالقرب من زوال النجم، تمثل تحديًا كبيرًا للنظريات الحالية.

تشير إحدى الفرضيات المقنعة إلى تفاعل النجوم المتعددة. تولد النجوم في سحب كثيفة من الغاز والغبار، حيث يمكن أن تتشكل عدة نجوم على مسافة قريبة. قد تتفاعل النجوم المتجاورة مع بعضها البعض بفعل الجاذبية، فتتبادل المواد أثناء دورانها حول بعضها البعض.

يمكن أن يفسر هذا النقل الجماعي التغيرات في السطوع التي لوحظت في SN 2009ip قبل انفجاره ونقص الهيدروجين الذي شوهد في SN 2023fyq. قد يكون الرفيق المعني نجمًا ضخمًا آخر، أو ربما جسمًا أكثر غرابة، مثل الثقب الأسود.

نحن نعلم أنه ليس كل الانفجارات لن تنتهي بانفجار سوبر نوفا. على سبيل المثال، في أربعينيات القرن التاسع عشر، شهد إيتا كاريناي – وهو نجم أكبر من الشمس 100 مرة – “الثوران العظيم” الذي أطلق 30 مرة كتلة الشمس إلى الفضاء. وعلى الرغم من أن هذا كان انفجارًا نشطًا للغاية، إلا أن النجم الضخم لم يتم تدميره.

قم بالتسجيل للحصول على النشرات الإخبارية المجانية AllAfrica

احصل على آخر الأخبار الإفريقية التي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك

نجاح!

أوشكت على الانتهاء…

نحن بحاجة إلى تأكيد عنوان البريد الإلكتروني الخاص بك.

لإكمال العملية، يرجى اتباع التعليمات الواردة في البريد الإلكتروني الذي أرسلناه إليك للتو.

خطأ!

حدثت مشكلة أثناء معالجة إرسالك. يرجى المحاولة مرة أخرى لاحقا.

هل يعلن كل النجوم رحيلهم؟ نحن لسنا متأكدين. لقد تمت ملاحظة المستعرات العظمى العادية على ما يبدو مع الانفجارات السابقة، ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى الملاحظات العميقة التي التقطت النشاط السابق الخافت.

وفي عام 2025، سيبدأ مرصد فيرا سي روبين، المجهز بأكبر كاميرا في العالم، بدراسة هذه الأحداث. بدقة 3200 ميجابكسل، فهي أكثر حساسية بـ 40 مرة من الكاميرات المتوفرة لدينا على الأرض، مما يوفر الفرصة للبحث عن نشاط سابق أكثر خفوتًا.

في جامعة ستوكهولم، يستخدم فريقنا حاليًا تلسكوبات من المرصد الأوروبي الجنوبي ومرفق زويكي العابر، بما في ذلك التلسكوب البصري الشمالي في لا بالما بإسبانيا والتلسكوب الكبير جدًا في سيرو بارانال في صحراء أتاكاما شمال تشيلي، لتحديد هوية الكائنات الحية الدقيقة. علامات تشير إلى اقتراب النجم من نهاية حياته.

ومن خلال التعرف على هذه الإشارات، يمكننا تنبيه المجتمع العلمي والاستعداد لمشاهدة النجم وهو يمر بلحظاته الأخيرة الدرامية.

سيان برينان، باحث ما بعد الدكتوراه في مجموعة المستعرات الأعظمية والمتفجرات العابرة، جامعة ستوكهولم

[ad_2]

المصدر