شعار زيفيرنت

مائة مليون شمس: الصورة الأكثر اكتمالا للمستعر الأعظم

التاريخ:

28 مارس 2024 (أخبار Nanowerk) لقد لجأت البشرية منذ فترة طويلة إلى السماء بحثًا عن الإجابات. تعود حسابات المستعرات الأعظم - النجوم المنفجرة - إلى آلاف السنين، ولكن بينما نعلم اليوم أن هذه الأحداث تخلق اللبنات الأساسية للحياة نفسها، فإن الظروف التي تتسبب في انفجار النجم لا تزال غامضة إلى حد كبير. لقد حقق الباحثون من معهد وايزمان للعلوم الآن تقدمًا كبيرًا نحو فهم أفضل لهذه الظواهر الرائعة، التي خلقتنا وكل ما نعرفه. ومن خلال مزيج من الحظ والتصميم، تمكنوا من جمع البيانات من مستعر أعظم يحدث مرة واحدة في العمر. وقد تم نشر النتائج التي توصلوا إليها في الطبيعة ("البيئة المحيطة بالنجم المعقدة للمستعر الأعظم 2023ixf"). كانت المستعرات الأعظمية، حتى وقت قريب جدًا، تعتبر ظاهرة نادرة للغاية - فهي تحدث في مجرتنا مرة واحدة كل قرن، في أحسن الأحوال، في حين أن آخر انفجار يمكن ملاحظته حدث منذ مئات السنين. لا يمكن للتقدم في تكنولوجيا التلسكوب أن يساعد في إعادة خلق التأثير المذهل الذي أحدثه على أسلافنا، الذين تمكنوا من مشاهدة المستعرات الأعظمية التي تضيء سماء الليل بقوة تعادل مائة مليون شمس. ومع ذلك، فإن هذه التطورات تعوض ذلك، من خلال المساعدة في تحديد المستعرات الأعظم في المجرات البعيدة، ومن خلال توفير بيانات أكثر بكثير مما كان ممكنًا في السابق. ومع ذلك، لا تزال المشكلة نفسها قائمة: نظرًا لأننا لا نستطيع التنبؤ بحدوث انفجار، يتعين على علماء الفيزياء الفلكية عادةً أن يلعبوا دور علماء الآثار الفضائية، حيث يصلون إلى مكان الحادث بعد وقوع الحدث بالفعل ويحاولون جمع المعلومات معًا من البقايا. يقول طالب الدكتوراه إيريز زيمرمان من مجموعة البروفيسور أفيشاي جال يام في قسم فيزياء الجسيمات والفيزياء الفلكية في وايزمان: "هذا ما يجعل هذا المستعر الأعظم مختلفًا". "لقد تمكنا - لأول مرة - من متابعة المستعر الأعظم عن كثب بينما كان ضوءه يخرج من المادة المحيطة بالنجم التي كان النجم المنفجر جزءا لا يتجزأ منها." بعبارات أبسط، كان هذا يعادل الوصول إلى مسرح الجريمة بينما كانت جريمة القتل لا تزال تحدث. العلماء هم أول من اعترف بأنهم كانوا محظوظين للغاية. تقدم فريق جال يام بطلب للحصول على وقت بحثي على تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا، على أمل جمع بيانات طيفية للأشعة فوق البنفسجية عن أي مستعر أعظم يتفاعل مع بيئته. وبدلاً من ذلك، أتيحت لهم الفرصة ليشهدوا في الوقت الحقيقي أحد أقرب المستعرات الأعظم منذ عقود: انفجار عملاق أحمر في مجرة ​​مجاورة تسمى ميسييه 101.

[المحتوى جزءا لا يتجزأ]

وبطبيعة الحال، في حين أن الحظ قد وفر الفرصة والوسائل، إلا أن الباحثين ما زالوا بحاجة إلى جمع البيانات، الأمر الذي يتطلب الكثير من العمل الشاق. تم اكتشاف المستعر الأعظم يوم الجمعة، بداية عطلة نهاية الأسبوع في إسرائيل وقبل عطلة نهاية الأسبوع مباشرة في معهد علوم التلسكوب الفضائي في بالتيمور، وهو مركز العمليات لتلسكوب هابل. ومما زاد الأمور تعقيدًا أن الأمر حدث قبل يومين من زفاف زيمرمان. ثابر الفريق وقضى الليل كله في نفس يوم الجمعة، وقام بتسليم القياسات اللازمة لناسا في الوقت المناسب. يقول جال يام: "من النادر جدًا، كعالم، أن تتصرف بهذه السرعة". "معظم المشاريع العلمية لا تتم في منتصف الليل، ولكن الفرصة سنحت، ولم يكن لدينا خيار سوى الرد وفقًا لذلك." كانت الفرصة مغرية بشكل مضاعف بسبب إحداثياتها. لم ينجح الفريق فقط في جعل هابل البطيء يتخذ الزاوية الصحيحة لتسجيل البيانات الضرورية، ولكن بسبب القرب النسبي للانفجار، اتضح أن هابل قد قام بالفعل بإجراء تسجيلات في هذا القطاع من الكون عدة مرات من قبل. بالانتقال إلى أرشيفات ناسا، تمكن أعضاء فريق جال يام والعديد من المجموعات الأخرى من الحصول على البيانات قبل زوال النجم في نهاية المطاف - عندما كان لا يزال مجرد عملاق أحمر فائق في مراحله الأخيرة من حياته - وبالتالي خلق الصورة الأكثر اكتمالا للنجم. مستعر أعظم على الإطلاق: مركب من أيامه الأخيرة وموته. حدث المستعر الأعظم 2023ixf في ميسييه 101 في الصورة: حدث المستعر الأعظم 2023ixf في مجرة ​​ميسييه 101، المعروفة أيضًا باسم مجرة ​​دولاب الهواء. تم التقاط الصورة باستخدام بيانات التلسكوب في ليالي 21 و22 و23 مايو 2023. مصدر الصورة: Travis Deyoe, Mount Lemmon SkyCenter, University of Arizona (Hosseinzadeh et al. 2023) ولحسن الحظ، أتى تصميمهم بثماره. ومن خلال تحليل بيانات الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية الواردة من الأقمار الصناعية هابل وسويفت التابعة لناسا، بالإضافة إلى العديد من أفضل التلسكوبات في جميع أنحاء العالم، تمكن الباحثون من رسم الطبقتين الخارجيتين للنجم المنفجر والتوصل إلى فرضية غير عادية . "تكشف حسابات المادة المحيطة بالنجم المنبعثة في الانفجار، وكذلك كثافة هذه المادة وكتلتها قبل وبعد المستعر الأعظم، عن وجود تناقض، مما يجعل من المحتمل جدًا أن تنتهي الكتلة المفقودة في ثقب أسود تشكل في أعقابه". يقول طالب الدكتوراه إيدو إيراني من فريق جال يام: “إن الانفجار هو أمر يصعب تحديده عادةً”. يقول جال يام: "النجوم يتصرفون بطريقة غير منتظمة في سنواتهم الأخيرة". "إنها تصبح غير مستقرة ولا يمكننا عادةً التأكد من العمليات المعقدة التي تحدث داخلها، لأننا دائمًا نبدأ عملية الطب الشرعي بعد وقوعها، عندما يتم فقدان الكثير من البيانات بالفعل." يقول زيمرمان: «بسبب قرب النجم والجودة العالية للبيانات المجمعة، تقدم هذه الدراسة فرصة فريدة لفهم الآليات التي تؤدي إلى انتهاء حياة النجم والتشكيل النهائي لشيء جديد تمامًا بشكل أفضل». ماذا سيحدث للمادة التي تكونت العملاق الأحمر السابق لـ Messier 101؟ ربما لن نكتشف ذلك أبدًا، لكن المراحل اللاحقة من المستعر الأعظم لا تزال مستمرة، ولا تزال البيانات الجديدة تأتي. لذلك من الممكن، بعد كل شيء، أن تساعدنا هذه الدراسة وغيرها من الدراسات التي ستتبعها في الحصول على فهم أفضل لـ كيف وصلنا إلى هنا.
بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة