يساعد هابل في استكشاف حطام انفجار نجم مستعر أعظم في مجرة تابعة لمجرة درب التبانة (صورة)

ربما احتفل تلسكوب هابل الفضائي للتو بعيد ميلاده الخامس والثلاثين في 24 أبريل، لكنه لا يزال يقدم علم الفلك الرائد.

على سبيل المثال: استخدم علماء الفلك هابل إلى جانب مجموعة من التلسكوبات الأخرى بما في ذلك مرصد تشاندرا الفضائي للأشعة السينية التابع لوكالة ناسا، ومجموعة تلسكوبات أستراليا المدمجة (ATCA)، وتلسكوب باركس الذي يبلغ طوله 64 مترًا، لاستكشاف حطام المستعر الأعظم في سحابة ماجلان الكبرى (LMC)، وهي مجرة تابعة لمجرة درب التبانة.

بقايا المستعر الأعظم المعنية هي MC SNR J0519–6902، التي اكتُشفت لأول مرة عام ١٩٨١. يتميز هذا الحطام بهيكل حلقي الشكل، يبلغ قطره حوالي ٢٦ سنة ضوئية، أي ما يكفي لاستيعاب النظام الشمسي بأكمله عبره تسع مرات تقريبًا! أحد الألغاز التي تحيط بـ MC SNR J0519–6902 هو تحديدًا الحدث العنيف الذي نتج عنه. لطالما اشتبه علماء الفلك في أن بقايا المستعر الأعظم هذا من سحابة ماجلان الكبرى هي بقايا نجم قزم أبيض مدمر، لكن التفاصيل الدقيقة لذلك الحدث الانفجاري، المسمى مستعرًا أعظم من النوع Ia، ظلت غامضة.

ومع ذلك، ربما وجد العلماء مؤخرًا دليلًا. صرّح رامي الصابري، قائد الفريق من جامعة جيفو، لموقع Space.com: "قدّمنا صورًا جديدة عالية الدقة لبقايا هذا المستعر الأعظم. بالإضافة إلى ذلك، قدّمنا قياسات موثوقة لاستقطابه ومجاله المغناطيسي". وأضاف: "بفضل الدقة العالية لصورنا الجديدة، اكتشفنا بنية خافتة على الجانب الشمالي الشرقي من بقايا هذا المستعر الأعظم، لم تُرصد من قبل".

كما تمكن الفريق من تحديد سحابة من الهيدروجين الذري يبدو أنها مرتبطة ببقايا المستعر الأعظم هذا.

مصاص الدماء الكوني يفجر قمته

تنفد كتلة الشمس من الهيدروجين في نواتها. هذا يعني أنها لم تعد قادرة على إجراء اندماج الهيدروجين وتحويله إلى هيليوم في نواتها، ويتوقف أخيرًا ضغط الإشعاع الخارجي الذي يدعم هذه النجوم ضد دفع جاذبيتها الداخلية لمليارات السنين.

النتيجة هي أن النوى النجمية لهذه النجوم تنضغط بسرعة بينما تتلاشى طبقاتها الخارجية. هذا يخلف وراءه قزمًا أبيضًا كجمرة نجمية تبرد تدريجيًا. بالنسبة للنجوم المنفردة كالشمس، انتهى الأمر عند هذا الحد، لكن حوالي 50% من النجوم الشبيهة بالشمس توجد في أنظمة ثنائية مع نجم مرافق، وهذا الوجود المزدوج قد يؤدي إلى حياة أخرى مثيرة ومتفجرة.

قال الصابري: "تُصنف بقايا المستعر الأعظم هذا ضمن النوع الأول أ. ويحدث المستعر الأعظم من النوع الأول أ عندما ينفجر قزم أبيض في نظام ثنائي".

قزم أبيض مصاص دماء يسرق المواد تدريجيًا من نجم مصاحب قريب ويجمعها على سطحه.

مع تراكم هذه المادة على القزم الأبيض، تقترب كتلة النجم الميت من 1.4 مرة كتلة الشمس، وهو ما يُسمى حد شاندراسيخار. يُحدد هذا الحد الكتلة التي يُمكن للنجم عندها أن يتعرض لانفجار نووي حراري، مُكوّنًا مستعرًا أعظم من النوع Ia.

في السيناريو الثاني، وصل النجم الرفيق أيضًا إلى مرحلة القزم الأبيض ويدور النجمان الميتان تدريجيًا معًا، وفي النهاية يصطدمان ويندمجان مما يؤدي أيضًا إلى انفجار مستعر أعظم من النوع Ia.

وقال الصابري "في الوقت الحالي، لا يزال من غير الواضح أي من هذه السيناريوهات هو المسؤول عن هذه البقايا على وجه الخصوص".

يؤدي مسارا المستعر الأعظم من النوع الأول إلى اختفاء الأجسام السلفية، والتي تُقدر كتلتها في هذه الحالة بما يتراوح بين 1.2 و4 أضعاف كتلة الشمس. وينتج عن ذلك اندفاع غلاف متمدد من المادة النجمية من قلب الانفجار.

وفي حين أن أصل حطام القزم الأبيض هذا لا يزال محاطًا بالغموض، فقد تمكن الفريق من تحديد أشياء أخرى حول MC SNR J0519–6902 من خلال تحقيقاتهم.

وبفحص استقطاب الضوء حول MC SNR J0519–6902، وقوة المجال المغناطيسي لحطام القزم الأبيض هذا، وجد ألسبيري وزملاؤه أن له أوجه تشابه مع بقايا المستعرات العظمى الشابة في سحابة ماجلان الكبرى ومجرة درب التبانة.

دفعهم هذا إلى اقتراح أن عمر MC SNR J0519–6902 يبلغ حوالي 2000 عام، وأن موجة انفجاره تقترب من نهاية تمدده الحر. يُشير هذا إلى بداية فترة في تطور بقايا المستعر الأعظم تُسمى "مرحلة سيدوف-تايلور"، حيث تجرف موجة الانفجار المواد من الغاز والغبار المحيطين، اللذين يُطلق عليهما الوسط بين النجمي.

وقال الصابري: "إن MC SNR J0519–6902 هو واحد من أربع بقايا مستعرات أعظم شابة معروفة في سحابة ماجلان الكبرى، ويقدر عمرها بأقل من 2000 عام".

لكن العلماء لم ينتهوا بعد من دراسة مسرح الجريمة الكونية هذا. واختتم الصابري قائلاً: "نخطط لرصده باستخدام تلسكوب مصفوفة الكيلومتر المربع الأسترالي (ASKAP). ستساعدنا بيانات الهيدروجين الذري عالية الدقة التي يوفرها ASKAP في تحديد ما إذا كانت سحابة الهيدروجين الذري مرتبطة بهذه البقايا".

تظهر نسخة تمت مراجعتها مسبقًا من بحث الفريق على موقع المستودع arXiv.

تابعونا على أخبار جوجل