كيف ستبدو الإشارة الراديوية القادمة من نجم يحتضر؟

[إعلان 1]

وفقًا لموقع ساينس أليرت ، رصد علماء الفلك، ولأول مرة، إشارات راديوية تُشير إلى حدث كهذا في مجرة تبعد عن الأرض أكثر من 400 مليون سنة ضوئية. يُقدم هذا الاكتشاف، الذي نُشر في 18 مايو/أيار في مجلة نيتشر ، أدلةً مُثيرة للاهتمام حول كيفية تأثر النجم المُرافق.

كيف تبدو الإشارة الراديوية الصادرة من نجم يحتضر؟ - 1 — انفجار نجم قزم أبيض. الصورة: ناسا.

انفجار نجم ميت

عندما تبدأ النجوم التي يزيد حجمها عن كتلة الشمس بثماني مرات في نفاد الوقود النووي في نواتها، فإنها تتخلص من طبقاتها الخارجية، مما يخلق سحبًا ملونة من الغاز ويترك وراءه نواة ساخنة كثيفة تسمى القزم الأبيض.

ستمر الشمس بهذا التحول خلال حوالي 5 مليارات سنة، حيث تبرد ببطء وتختفي. ومع ذلك، إذا اكتسب قزم أبيض كتلة بطريقة ما، فستبدأ آلية تدميره الذاتي عندما تصل كتلته إلى حوالي 1.4 ضعف كتلة الشمس. بعد ذلك، سيدمره انفجار نووي حراري فيما يُعرف بالمستعر الأعظم من النوع Ia.

لكن يبقى السؤال: من أين تأتي الكتلة الزائدة التي تُحدث انفجارًا كهذا؟ ظنّ العلماء سابقًا أنها قد تكون غازًا يتسرب من نجم مرافق أكبر يدور حول نجم قريب. لكن النجوم عادةً ما تكون فوضوية، إذ تُنثر الغاز في كل مكان.

انفجار المستعر الأعظم من شأنه أن يصدم أي غاز متسرب ويتسبب في توهجه بأطوال موجية راديوية. ومع ذلك، ورغم عقود من البحث، لم تُرصد أي مستعرات عظمى شابة من النوع Ia بواسطة التلسكوبات الراديوية.

ونتيجة لذلك، بدأ الباحثون يعتقدون أن المستعرات العظمى من النوع Ia يجب أن تكون أزواجًا من الأقزام البيضاء التي تدور إلى الداخل وتندمج معًا بطريقة نظيفة نسبيًا، ولا تترك أي غاز صدمة أو إشارة راديو.

كيف تبدو الإشارة الراديوية الصادرة من نجم يحتضر؟ - 2 — نجم مرافق يفقد مادته قبيل الانفجار. الصورة: ساينس أليرت.

نوع نادر من المستعرات العظمى

اكتُشف المستعر الأعظم 2020eyj بواسطة تلسكوب في هاواي في 23 مارس 2020. لمدة سبعة أسابيع تقريبًا، كان سلوكه كغيره من المستعرات العظمى من النوع Ia. ولكن على مدار الأشهر الخمسة التالية، توقف سطوعه عن التلاشي، وبدأ يُظهر سمات تُشير إلى زيادة غير عادية في غاز الهيليوم.

بدأ الباحثون يشكون في أن المستعر الأعظم 2020eyj ينتمي إلى فئة فرعية نادرة من المستعرات العظمى من النوع Ia.

لتأكيد ذلك، قرروا التحقق من وجود ما يكفي من الغاز المتأثر لتوليد إشارة راديوية. ولأن المستعر الأعظم كان بعيدًا جدًا شمالًا بحيث لا يمكن رصده بتلسكوبات مثل مصفوفة تلسكوبات أستراليا المدمجة بالقرب من نارابري، فقد اضطروا لاستخدام سلسلة من التلسكوبات الراديوية المنتشرة في جميع أنحاء المملكة المتحدة لرصد المستعر الأعظم بعد حوالي 20 شهرًا من الانفجار.

لأول مرة، رصدوا بوضوح مستعرًا أعظم من النوع Ia حديث النشأة عند أطوال موجية راديوية. وتم تأكيد ذلك من خلال رصد ثانٍ بعد حوالي خمسة أشهر. كان هذا إنجازًا هامًا في إثبات أن المستعرات الأعظم من النوع Ia لا تنشأ جميعها نتيجة اندماج قزمين أبيضين.

همسة نجم يحتضر

من أبرز خصائص المستعرات العظمى من النوع Ia أنها تبدو جميعها متشابهة في ذروة سطوعها. وهذا يتوافق مع وصولها جميعًا إلى كتلة معينة قبل انفجارها.

كانت هذه الخاصية هي التي ساعدت عالم الفلك برايان شميدت وزملائه على التوصل إلى استنتاجهم الحائز على جائزة نوبل في أواخر تسعينيات القرن الماضي. وكان الاستنتاج أن تمدد الكون منذ الانفجار العظيم لا يتباطأ بتأثير الجاذبية (كما توقع الجميع)، بل يتسارع بفعل تأثيرات تُسمى الطاقة المظلمة.

لهذا السبب، تُعدّ المستعرات العظمى من النوع Ia أجرامًا كونية بالغة الأهمية، ولا يزال الناس يجهلون بالضبط كيف ومتى تحدث هذه الانفجارات النجمية. ويُشكّل استقرارها مصدر قلق لعلماء الفلك.

علاوة على ذلك، إذا كانت أزواج الأقزام البيضاء المندمجة لها كتلة مشتركة تعادل ثلاثة أضعاف كتلة الشمس، فلماذا تطلق نفس الكمية من الطاقة؟

يفترض العلماء أن المستعر الأعظم 2020eyj حدث عندما تسربت كمية كافية من غاز الهيليوم من النجم المرافق واستقرت على سطح القزم الأبيض، مما دفعه إلى تجاوز حد كتلته.

لكن السؤال الآن هو لماذا لم يسبق لأحد أن رأى هذه الإشارة الراديوية في أي مستعر أعظم آخر من النوع Ia؟ التفسير الأكثر ترجيحًا هو أن الصبر والمثابرة أحيانًا يُثمران نتائج غير متوقعة. في هذه الحالة، ساعد الصبر الباحثين على سماع همسات نجم بعيد يحتضر.

المصدر: زينج نيوز

مفيد
العاطفة
مبدع
فريد

[إعلان 2]
مصدر