حصل علماء الفلك لأول مرة على دليل مرئي على أن نجمًا قد انتهى في انفجارين. من خلال دراسة بقايا المستعر الأعظم SNR 0509-67.5 التي يعود تاريخها إلى قرون باستخدام التلسكوب الكبير جدًا (VLT) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO)، اكتشفوا أنماطًا تؤكد أن النجم تعرض لانفجارين متفجرين. هذا الاكتشاف، الذي نُشر اليوم، يسلط ضوءًا جديدًا على بعض أكثر الانفجارات أهمية في الكون.
معظم المستعرات العظمى هي الموت الانفجاري للنجوم الضخمة، ولكن هناك نوع مهم من المستعرات العظمى له سبب غير ملحوظ: الأقزام البيضاء، وهي النوى الصغيرة غير النشطة التي تبقى بعد أن تحرق النجوم مثل شمسنا وقودها الأساسي، يمكن أن تنتج مستعرًا أعظم من النوع Ia، كما يسميه علماء الفلك.
„ تُلعب انفجارات الأقزام البيضاء دورًا حاسمًا في علم الفلك “، كما يقول بريام داس، طالب دكتوراه في جامعة نيو ساوث ويلز في كانبرا (أستراليا)، والذي قاد الدراسة حول SNR 0509-67.5 المنشورة اليوم في Nature Astronomy. يعتمد جزء كبير من معرفتنا بتوسع الكون على المستعرات العظمى من النوع Ia، وهي أيضًا المصدر الرئيسي للحديد على كوكبنا، بما في ذلك الحديد الموجود في دمائنا. „ على الرغم من أهميتها، لا يزال اللغز القديم للآلية الدقيقة التي تسبب انفجارها دون حل “، كما يضيف.
تفترض جميع النماذج التي تفسر المستعرات العظمى من النوع Ia وجود قزم أبيض في نظام نجمي ثنائي. إذا اقترب بما فيه الكفاية من النجم الآخر في الثنائي، فيمكنه سحب المواد من رفيقه. في النظرية الأكثر شيوعًا للمستعرات العظمى من النوع Ia، يتراكم القزم الأبيض المادة من رفيقه حتى يصل إلى كتلة حرجة ثم يتعرض لانفجار واحد. ومع ذلك، تشير الدراسات الحديثة إلى أنه يمكن تفسير بعض المستعرات العظمى من النوع Ia بشكل أفضل من خلال انفجار مزدوج، تم إطلاقه قبل أن يصل النجم إلى هذه الكتلة الحرجة.
الآن، التقط علماء الفلك صورة جديدة تؤكد شكوكهم: على الأقل بعض المستعرات العظمى من النوع Ia تنفجر من خلال آلية انفجار مزدوج بدلاً من ذلك. في هذا النموذج البديل، يشكل القزم الأبيض غلافًا من الهيليوم المسروق حوله، والذي يمكن أن يصبح غير مستقر ويشتعل. ينتج هذا الانفجار الأول موجة صادمة تتحرك حول القزم الأبيض وداخله، مما يؤدي إلى تفجير ثانٍ في نواة النجم - مما يؤدي في النهاية إلى المستعر الأعظم.
لم يكن هناك دليل بصري قاطع على انفجار مزدوج لقزم أبيض حتى الآن. مؤخرًا، توقع علماء الفلك أن هذه العملية ستترك نمطًا مميزًا أو بصمة في بقايا المستعر الأعظم التي لا تزال متوهجة، والتي ستكون مرئية بعد فترة طويلة من الانفجار الأولي. تشير نتائج الأبحاث إلى أن بقايا مثل هذا المستعر الأعظم ستحتوي على قشرتين منفصلتين من الكالسيوم.
وجد علماء الفلك الآن هذه البصمة في بقايا مستعر أعظم. يقول إيفو سيتنزال، الذي قاد الملاحظات وكان يبحث في معهد هايدلبرغ للدراسات النظرية في وقت الدراسة، إن هذه النتائج هي " دليل واضح على أن الأقزام البيضاء يمكن أن تنفجر قبل وقت طويل من الوصول إلى حد كتلة شاندراسيخار الشهير، وأن آلية "الانفجار المزدوج" تحدث بالفعل في الطبيعة ". تمكن الفريق من اكتشاف طبقات الكالسيوم هذه (باللون الأزرق في الصورة) في بقايا المستعر الأعظم SNR 0509-67.5 من خلال مراقبته باستخدام مستكشف الطيف متعدد الوحدات (MUSE) في VLT التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي. هذا يوفر دليلًا قويًا على أن المستعر الأعظم من النوع Ia يمكن أن يحدث قبل أن يصل القزم الأبيض المرتبط به إلى كتلة حرجة.
تعتبر المستعرات العظمى من النوع Ia مفتاح فهمنا للكون. إنها تتصرف بشكل متسق للغاية، وسطوعها الذي يمكن التنبؤ به - بغض النظر عن بعدها - يساعد علماء الفلك على قياس المسافات في الفضاء. باستخدامها كمقياس كوني، اكتشف علماء الفلك التوسع المتسارع للكون - وهو اكتشاف حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 2011. تساعدنا دراسة عمليات انفجارها على فهم سبب امتلاكها لمثل هذا السطوع الذي يمكن التنبؤ به.
هناك سبب آخر لدراسة هذه الانفجارات. يقول: " هذا الدليل الملموس على انفجار مزدوج لا يساهم فقط في حل لغز قديم، بل يوفر أيضًا مشهدًا بصريًا "، واصفًا " الهيكل الطبقي الجميل " الذي ينتجه المستعر الأعظم. بالنسبة له، " من المدهش اكتشاف العمليات الداخلية لانفجار كوني مذهل كهذا ".
VLT بقايا المستعر الأعظم SNR 0509 675 إنها البقايا المتوسعة لنجم انفجر قبل مئات السنين في انفجار مزدوج وهو أول دليل فوتوغرافي على أن النجوم يمكن أن تموت بانفجارين
تم جمع البيانات باستخدام مستكشف الطيف متعدد الوحدات
MUSE في VLT يتيح MUSE لعلماء الفلك رسم خرائط لتوزيع العناصر الكيميائية المختلفة التي يتم تمثيلها هنا بألوان مختلفة الكالسيوم ممثل باللون الأزرق وهو مرتب في قشرتين متحدتين تشير هاتان الطبقتان إلى أن النجم الذي لم يعد موجودًا انفجر في انفجار مزدوج
الاعتمادات
ESOP وآخرون نجوم الخلفية هابل ك نول وآخرون
