13 مارس 2024 (أخبار Nanowerkغالبًا ما يلجأ الفيزيائيون إلى عدم استقرار رايلي-تايلور لشرح سبب تشكل الهياكل السائلة في البلازما، لكن قد لا تكون هذه هي القصة الكاملة عندما يتعلق الأمر بحلقة كتل الهيدروجين حول المستعر الأعظم 1987A، حسبما تشير الأبحاث التي أجرتها جامعة ميشيغان. وفي دراسة نشرت في استعراض للحروف البدنية ("الآلية الهيدروديناميكية للتكتل على طول الحلقات الاستوائية لـ SN1987A والنجوم الأخرى") ، يرى الفريق أن عدم استقرار كرو يقوم بعمل أفضل في تفسير "عقد اللؤلؤ" الذي يحيط بما تبقى من النجم، مما يسلط الضوء على لغز فيزيائي فلكي طويل الأمد.
تُظهر المحاكاة شكل سحابة الغاز على اليسار، والدوامات، أو مناطق التدفق السريع الدوران، على اليمين. تمثل كل حلقة وقتًا لاحقًا في تطور السحابة. يوضح كيف أن سحابة الغاز التي تبدأ كحلقة متساوية بدون دوران تصبح حلقة متكتلة مع تطور الدوامات. في نهاية المطاف ينقسم الغاز إلى كتل متميزة. (الصورة: مايكل واداس، مختبر الحوسبة العلمية والتدفق) قال مايكل واداس، مؤلف الدراسة وطالب دراسات عليا في الهندسة الميكانيكية: "الجزء الرائع في هذا الأمر هو أن نفس الآلية التي تفكك استيقاظ الطائرة يمكن أن تلعب دورها هنا". الهندسة أثناء العمل. في النفاثات النفاثة، يؤدي عدم استقرار الغراب إلى خلق فواصل في الخط السلس للسحب بسبب تدفق الهواء المتصاعد القادم من نهاية كل جناح، والمعروف باسم دوامات قمة الجناح. تتدفق هذه الدوامات إلى بعضها البعض، مما يؤدي إلى خلق فجوات، وهو شيء يمكننا رؤيته بسبب بخار الماء الموجود في العادم. ويمكن لحالة عدم استقرار كرو أن تفعل شيئًا لم يستطع رايلي-تايلور القيام به: التنبؤ بعدد الكتل التي يمكن رؤيتها حول البقايا. وقال واداس، الذي يعمل الآن باحثًا في مرحلة ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "قد يخبرك عدم استقرار رايلي-تايلور أنه قد تكون هناك كتل، ولكن سيكون من الصعب للغاية سحب عدد منها".
على خلفية سوداء، تتوهج النجوم الخافتة أو البعيدة باللون الأبيض، مع ثلاثة نجوم أقرب أو أكثر سطوعًا تنتج أنماط حيود سداسية مثل رقاقات ثلج قوس قزح. في منتصف الإطار، تشبه بقايا المستعر الأعظم عين الزواحف، مع سحابة زرقاء اللون في المنتصف محاطة بنقاط بيضاء ساطعة هي كتل الهيدروجين التي أضاءتها موجة الصدمة من المستعر الأعظم. يحيط ضباب شاحب بحلقة النقاط، مع وجود نقاط أخرى أقل وضوحًا بداخلها. ويعد المستعر الأعظم 1987A من أشهر الانفجارات النجمية لأنه قريب نسبيا من الأرض على بعد 163,000 ألف سنة ضوئية، وقد وصل ضوؤه إلى الأرض في وقت كانت توجد فيه مراصد متطورة لتشهد تطوره. إنه أول مستعر أعظم يمكن رؤيته بالعين المجردة منذ مستعر كبلر الأعظم في عام 1604، مما يجعله حدثًا فيزيائيًا فلكيًا نادرًا للغاية ولعب دورًا كبيرًا في تشكيل فهمنا لتطور النجوم.
صورة بالأشعة تحت الحمراء القريبة للبقايا التي خلفها المستعر الأعظم 1987A، التقطها تلسكوب جيمس ويب الفضائي. تظهر كتل الهيدروجين المعروفة باسم "عقد اللؤلؤ" كحلقة من النقاط البيضاء حول المركز الأزرق المخضر لبقايا النجم، ولا تزال مشرقة بسبب الطاقة التي تنقلها موجة صدمة المستعر الأعظم. يتوافق عدد الكتل مع عدم استقرار كرو الذي تسبب في تكوينها. (الصورة: NASA، ESA، CSA، M. Matsuura (جامعة كارديف)، R. Arendt (مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا وجامعة ميريلاند، مقاطعة بالتيمور)، C. Fransson (جامعة ستوكهولم)، J. Larsson (معهد KTH الملكي للأبحاث) Technology)، A. Pagan (STScI)) بينما لا يزال الكثير غير معروف عن النجم الذي انفجر، يعتقد أن حلقة الغاز المحيطة بالنجم قبل الانفجار جاءت من اندماج نجمين. قامت تلك النجوم بإلقاء الهيدروجين في الفضاء المحيط بها حيث أصبحت عملاقًا أزرقًا قبل عشرات الآلاف من السنين من ظهور المستعر الأعظم. بعد ذلك، تعرضت سحابة الغاز ذات الشكل الدائري لتيار من الجسيمات المشحونة عالية السرعة المنبعثة من العملاق الأزرق، والمعروفة باسم الرياح النجمية. ويعتقد أن الكتل تشكلت قبل انفجار النجم. وقام الباحثون بمحاكاة الطريقة التي تدفع بها الرياح السحابة إلى الخارج بينما تسحب أيضًا على السطح، حيث يتم دفع الجزء العلوي والسفلي من السحابة للخارج بشكل أسرع من الوسط. تسبب هذا في التفاف السحابة على نفسها، مما أدى إلى عدم استقرار كرو وتسبب في تفككها إلى كتل متساوية إلى حد ما والتي أصبحت سلسلة من اللؤلؤ. التنبؤ بـ 32 قريب جدًا من 30 إلى 40 كتلة تم رصدها حول بقايا المستعر الأعظم 1987A. قال إريك جونسن، أستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة كاليفورنيا وكبير مؤلفي الدراسة: "هذا جزء كبير من سبب اعتقادنا أن هذا هو عدم استقرار كرو". ورأى الفريق تلميحات إلى أن عدم استقرار كرو قد يتنبأ بتكوين حلقات أكثر خرزًا حول النجم، بعيدًا عن الحلقة التي تظهر أكثر سطوعًا في صور التلسكوب. وأوضح واداس أنهم كانوا سعداء برؤية المزيد من الكتل تظهر في اللقطة التي التقطتها كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي، والتي تم إصدارها في أغسطس من العام الماضي. واقترح الفريق أيضًا أن عدم استقرار كرو قد يكون مؤثرًا عندما يستقر الغبار المحيط بالنجم في الكواكب، على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف هذا الاحتمال.
تُظهر المحاكاة شكل سحابة الغاز على اليسار، والدوامات، أو مناطق التدفق السريع الدوران، على اليمين. تمثل كل حلقة وقتًا لاحقًا في تطور السحابة. يوضح كيف أن سحابة الغاز التي تبدأ كحلقة متساوية بدون دوران تصبح حلقة متكتلة مع تطور الدوامات. في نهاية المطاف ينقسم الغاز إلى كتل متميزة. (الصورة: مايكل واداس، مختبر الحوسبة العلمية والتدفق) قال مايكل واداس، مؤلف الدراسة وطالب دراسات عليا في الهندسة الميكانيكية: "الجزء الرائع في هذا الأمر هو أن نفس الآلية التي تفكك استيقاظ الطائرة يمكن أن تلعب دورها هنا". الهندسة أثناء العمل. في النفاثات النفاثة، يؤدي عدم استقرار الغراب إلى خلق فواصل في الخط السلس للسحب بسبب تدفق الهواء المتصاعد القادم من نهاية كل جناح، والمعروف باسم دوامات قمة الجناح. تتدفق هذه الدوامات إلى بعضها البعض، مما يؤدي إلى خلق فجوات، وهو شيء يمكننا رؤيته بسبب بخار الماء الموجود في العادم. ويمكن لحالة عدم استقرار كرو أن تفعل شيئًا لم يستطع رايلي-تايلور القيام به: التنبؤ بعدد الكتل التي يمكن رؤيتها حول البقايا. وقال واداس، الذي يعمل الآن باحثًا في مرحلة ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "قد يخبرك عدم استقرار رايلي-تايلور أنه قد تكون هناك كتل، ولكن سيكون من الصعب للغاية سحب عدد منها".على خلفية سوداء، تتوهج النجوم الخافتة أو البعيدة باللون الأبيض، مع ثلاثة نجوم أقرب أو أكثر سطوعًا تنتج أنماط حيود سداسية مثل رقاقات ثلج قوس قزح. في منتصف الإطار، تشبه بقايا المستعر الأعظم عين الزواحف، مع سحابة زرقاء اللون في المنتصف محاطة بنقاط بيضاء ساطعة هي كتل الهيدروجين التي أضاءتها موجة الصدمة من المستعر الأعظم. يحيط ضباب شاحب بحلقة النقاط، مع وجود نقاط أخرى أقل وضوحًا بداخلها. ويعد المستعر الأعظم 1987A من أشهر الانفجارات النجمية لأنه قريب نسبيا من الأرض على بعد 163,000 ألف سنة ضوئية، وقد وصل ضوؤه إلى الأرض في وقت كانت توجد فيه مراصد متطورة لتشهد تطوره. إنه أول مستعر أعظم يمكن رؤيته بالعين المجردة منذ مستعر كبلر الأعظم في عام 1604، مما يجعله حدثًا فيزيائيًا فلكيًا نادرًا للغاية ولعب دورًا كبيرًا في تشكيل فهمنا لتطور النجوم.
صورة بالأشعة تحت الحمراء القريبة للبقايا التي خلفها المستعر الأعظم 1987A، التقطها تلسكوب جيمس ويب الفضائي. تظهر كتل الهيدروجين المعروفة باسم "عقد اللؤلؤ" كحلقة من النقاط البيضاء حول المركز الأزرق المخضر لبقايا النجم، ولا تزال مشرقة بسبب الطاقة التي تنقلها موجة صدمة المستعر الأعظم. يتوافق عدد الكتل مع عدم استقرار كرو الذي تسبب في تكوينها. (الصورة: NASA، ESA، CSA، M. Matsuura (جامعة كارديف)، R. Arendt (مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا وجامعة ميريلاند، مقاطعة بالتيمور)، C. Fransson (جامعة ستوكهولم)، J. Larsson (معهد KTH الملكي للأبحاث) Technology)، A. Pagan (STScI)) بينما لا يزال الكثير غير معروف عن النجم الذي انفجر، يعتقد أن حلقة الغاز المحيطة بالنجم قبل الانفجار جاءت من اندماج نجمين. قامت تلك النجوم بإلقاء الهيدروجين في الفضاء المحيط بها حيث أصبحت عملاقًا أزرقًا قبل عشرات الآلاف من السنين من ظهور المستعر الأعظم. بعد ذلك، تعرضت سحابة الغاز ذات الشكل الدائري لتيار من الجسيمات المشحونة عالية السرعة المنبعثة من العملاق الأزرق، والمعروفة باسم الرياح النجمية. ويعتقد أن الكتل تشكلت قبل انفجار النجم. وقام الباحثون بمحاكاة الطريقة التي تدفع بها الرياح السحابة إلى الخارج بينما تسحب أيضًا على السطح، حيث يتم دفع الجزء العلوي والسفلي من السحابة للخارج بشكل أسرع من الوسط. تسبب هذا في التفاف السحابة على نفسها، مما أدى إلى عدم استقرار كرو وتسبب في تفككها إلى كتل متساوية إلى حد ما والتي أصبحت سلسلة من اللؤلؤ. التنبؤ بـ 32 قريب جدًا من 30 إلى 40 كتلة تم رصدها حول بقايا المستعر الأعظم 1987A. قال إريك جونسن، أستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة كاليفورنيا وكبير مؤلفي الدراسة: "هذا جزء كبير من سبب اعتقادنا أن هذا هو عدم استقرار كرو". ورأى الفريق تلميحات إلى أن عدم استقرار كرو قد يتنبأ بتكوين حلقات أكثر خرزًا حول النجم، بعيدًا عن الحلقة التي تظهر أكثر سطوعًا في صور التلسكوب. وأوضح واداس أنهم كانوا سعداء برؤية المزيد من الكتل تظهر في اللقطة التي التقطتها كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي، والتي تم إصدارها في أغسطس من العام الماضي. واقترح الفريق أيضًا أن عدم استقرار كرو قد يكون مؤثرًا عندما يستقر الغبار المحيط بالنجم في الكواكب، على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف هذا الاحتمال.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64846.php
