22 فبراير 2024 (أخبار Nanowerk) المستعرات الأعظم هي النتيجة النهائية المذهلة لانهيار النجوم التي تزيد كتلتها عن 8 إلى 10 أضعاف كتلة الشمس. إلى جانب كونها المصادر الرئيسية للعناصر الكيميائية مثل الكربون والأكسجين والسيليكون والحديد التي تجعل الحياة ممكنة، فهي مسؤولة أيضًا عن خلق أكثر الأجسام غرابة في الكون، والنجوم النيوترونية والثقوب السوداء. في عام 1987، انفجر المستعر الأعظم 1987A (SN 1987A) في سحابة ماجلان الكبرى، التي تقع بالقرب من درب التبانة. كانت هذه هي المرة الأولى منذ أربعة قرون التي أصبح فيها المستعر الأعظم مرئيًا بالعين المجردة، مما أعطى علماء الفلك صورة مقربة غير مسبوقة لانفجار المستعر الأعظم. على الرغم من أن SN 1987A هو أحد أكثر الأجسام التي تمت دراستها في السماء، إلا أن السؤال عما بقي بعد الانفجار لا يزال دون إجابة. هل أصبح نجمًا نيوترونيًا مدمجًا أم ثقبًا أسود؟ أشار اكتشاف النيوترينوات، التي يتم إنتاجها في المستعر الأعظم، إلى أنه كان من المفترض أن يتشكل نجم نيوتروني فائق الصغر في مركز SN 1987A. لكن حتى بعد ثلاثة عقود ونصف من عمليات الرصد المكثفة بأفضل التلسكوبات، لم يتم العثور على دليل قاطع على وجود مثل هذا النجم النيوتروني، حتى الآن.
مزيج من صورة هابل لـ SN 1987A ومصدر الأرجون المدمج عالي التأين. تم اكتشاف المصدر الأزرق الخافت الموجود في المركز بواسطة أداة NIRSpec الموجودة على تلسكوب جيمس ويب الفضائي. خارج هذا يوجد بقية المستعر الأعظم، الذي يحتوي على الكتلة الأكبر ويتوسع بسرعة آلاف الكيلومترات في الثانية. "عقد اللؤلؤ" الداخلي اللامع عبارة عن غاز من الطبقات الخارجية للنجم تم قذفه قبل حوالي 20,000 ألف سنة من الانفجار. يؤدي الاصطدام بين بقايا المستعر الأعظم الذي يتوسع بسرعة والحلقة إلى ظهور كتل ساخنة في الحلقة. يوجد خارج الحلقة الداخلية حلقتان خارجيتان، ربما نشأتا في نفس الوقت الذي تشكلت فيه الحلقة الداخلية. النجوم الساطعة الموجودة على يسار ويمين الحلقة الداخلية لا علاقة لها بالمستعر الأعظم. (الصورة: HST، JWST/NIRSpec، J. Larsson) في دراسة نشرت في المجلة علوم ("خطوط الانبعاث الناتجة عن الإشعاع المؤين من جسم مضغوط في بقايا المستعر الأعظم 1987A"أعلن فريق دولي من علماء الفلك أنهم رصدوا إشارات من نجم نيوتروني من مركز السديم حول SN 1987A. باستخدام تلسكوب جيمس ويب (JWST)، تمكن الباحثون من مراقبة الخطوط الطيفية التي تم إنشاؤها إما من النجم النيوتروني الساخن أو من ما يسمى بسديم رياح النجم النابض حول النجم النيوتروني. "بفضل الدقة الرائعة والأدوات الجديدة في تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تمكنا من فحص مركز المستعر الأعظم وما تم إنشاؤه بعد الانفجار لأول مرة. نحن نعلم الآن أن هناك مصدرًا مدمجًا للإشعاع المؤين، والذي من المحتمل أن يكون نجمًا نيوترونيًا. تم التنبؤ بهذا من خلال نماذج الانفجار وقمنا بعمليات محاكاة في عام 1992 تشير إلى كيفية ملاحظة ذلك، ولكن فقط مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي أصبح ذلك ممكنًا. يقول كلايس فرانسون، الأستاذ في قسم علم الفلك بجامعة ستوكهولم ومركز أوسكار كلاين والمؤلف الرئيسي للدراسة: "لقد تم اكتشافه في عام XNUMX. ومع ذلك، قدمت التفاصيل العديد من المفاجآت". "هذا هو الأحدث في سلسلة من المفاجآت التي قدمها هذا المستعر الأعظم على مر السنين. يقول جوزفين لارسون، الأستاذ في قسم الفيزياء بالمعهد الملكي للتكنولوجيا KTH ومعهد KTH الملكي للتكنولوجيا: "كان من غير المتوقع أن يتم اكتشاف الجسم المضغوط أخيرًا من خلال خط أرجون قوي جدًا، لذلك كان من الممتع بعض الشيء أن يتم الأمر بهذه الطريقة". مركز أوسكار كلاين والمؤلف المشارك للدراسة.
مزيج من صورة هابل لـ SN 1987A ومصدر الأرجون المدمج عالي التأين. تم اكتشاف المصدر الأزرق الخافت الموجود في المركز بواسطة أداة NIRSpec الموجودة على تلسكوب جيمس ويب الفضائي. خارج هذا يوجد بقية المستعر الأعظم، الذي يحتوي على الكتلة الأكبر ويتوسع بسرعة آلاف الكيلومترات في الثانية. "عقد اللؤلؤ" الداخلي اللامع عبارة عن غاز من الطبقات الخارجية للنجم تم قذفه قبل حوالي 20,000 ألف سنة من الانفجار. يؤدي الاصطدام بين بقايا المستعر الأعظم الذي يتوسع بسرعة والحلقة إلى ظهور كتل ساخنة في الحلقة. يوجد خارج الحلقة الداخلية حلقتان خارجيتان، ربما نشأتا في نفس الوقت الذي تشكلت فيه الحلقة الداخلية. النجوم الساطعة الموجودة على يسار ويمين الحلقة الداخلية لا علاقة لها بالمستعر الأعظم. (الصورة: HST، JWST/NIRSpec، J. Larsson) في دراسة نشرت في المجلة علوم ("خطوط الانبعاث الناتجة عن الإشعاع المؤين من جسم مضغوط في بقايا المستعر الأعظم 1987A"أعلن فريق دولي من علماء الفلك أنهم رصدوا إشارات من نجم نيوتروني من مركز السديم حول SN 1987A. باستخدام تلسكوب جيمس ويب (JWST)، تمكن الباحثون من مراقبة الخطوط الطيفية التي تم إنشاؤها إما من النجم النيوتروني الساخن أو من ما يسمى بسديم رياح النجم النابض حول النجم النيوتروني. "بفضل الدقة الرائعة والأدوات الجديدة في تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تمكنا من فحص مركز المستعر الأعظم وما تم إنشاؤه بعد الانفجار لأول مرة. نحن نعلم الآن أن هناك مصدرًا مدمجًا للإشعاع المؤين، والذي من المحتمل أن يكون نجمًا نيوترونيًا. تم التنبؤ بهذا من خلال نماذج الانفجار وقمنا بعمليات محاكاة في عام 1992 تشير إلى كيفية ملاحظة ذلك، ولكن فقط مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي أصبح ذلك ممكنًا. يقول كلايس فرانسون، الأستاذ في قسم علم الفلك بجامعة ستوكهولم ومركز أوسكار كلاين والمؤلف الرئيسي للدراسة: "لقد تم اكتشافه في عام XNUMX. ومع ذلك، قدمت التفاصيل العديد من المفاجآت". "هذا هو الأحدث في سلسلة من المفاجآت التي قدمها هذا المستعر الأعظم على مر السنين. يقول جوزفين لارسون، الأستاذ في قسم الفيزياء بالمعهد الملكي للتكنولوجيا KTH ومعهد KTH الملكي للتكنولوجيا: "كان من غير المتوقع أن يتم اكتشاف الجسم المضغوط أخيرًا من خلال خط أرجون قوي جدًا، لذلك كان من الممتع بعض الشيء أن يتم الأمر بهذه الطريقة". مركز أوسكار كلاين والمؤلف المشارك للدراسة.
المستعر الأعظم (SN) 1987A – المستعر الأعظم الأكثر دراسة
يعد SN 1987A المستعر الأعظم الأكثر دراسة وأفضل ملاحظة على الإطلاق، وبالتالي فهو ذو أهمية خاصة لفهم هذه الأجسام. انفجر في 23 فبراير 1987 في سحابة ماجلان الكبرى في السماء الجنوبية على مسافة 160,000 ألف سنة ضوئية، وكان هذا أقرب انفجار مستعر أعظم منذ المستعر الأعظم الذي لاحظه يوهانس كيبلر في عام 1604. ولعدة أشهر، كان من الممكن رؤية SN 1987A بالعين المجردة. SN 1987A هو المستعر الأعظم الوحيد الذي تم ملاحظته من خلال النيوترينوات (جسيمات عديمة الكتلة تقريبًا مع تفاعل ضعيف للغاية مع مادة أخرى). وكان هذا مهمًا لأنه كان من المتوقع أن تُفقد 99.9% من الطاقة الهائلة المنبعثة في هذا الحدث في هذه الجسيمات. وتم إرسال الـ 0.1% المتبقية بعيدًا على شكل طاقة ضوئية وحركية. ومن بين العدد الهائل (حوالي 1058) من النيوترينوات المنبعثة، تم اكتشاف حوالي 20 منها بواسطة ثلاثة أجهزة كشف مختلفة حول الأرض. كان SN 1987A أيضًا أول مستعر أعظم يمكن فيه التعرف على النجم المنفجر من الصور الملتقطة قبل الانفجار. وقد سمح ذلك بتحديد كتلة النجم، وهو ما يتوافق جيدًا مع النماذج النظرية.تم إنشاء الثقب الأسود أو النجم النيوتروني
وبصرف النظر عن النيوترينوات، فإن النتيجة الأكثر إثارة للاهتمام للانفجار هي التنبؤ بأنه سوف ينهار إلى ثقب أسود أو نجم نيوتروني. تم إنشاء هذه البقايا المدمجة بواسطة قلب النجم المنهار، وتبلغ كتلتها حوالي 1.5 مرة كتلة الشمس. تم دفع الكتلة المتبقية بعيدًا بسرعة تصل إلى 10 بالمائة من سرعة الضوء، لتشكل البقايا المتوسعة التي يمكننا ملاحظتها اليوم. ويشتبه علماء الفلك الذين يدرسون SN 1987A في أن نجمًا نيوترونيًا قد تشكل بعد الانفجار. وجاء المؤشر الرئيسي من مدة نبضة النيوترينو البالغة 10 ثوانٍ. ولكن على الرغم من المؤشرات الإضافية من عمليات الرصد الراديوي والأشعة السينية، لم يتم العثور على دليل قاطع على وجود نجم نيوتروني حتى الآن. أحد الأسباب المهمة هو كمية الغبار الكبيرة التي تشكلت في السنوات التي تلت الانفجار. يمكن لهذا الغبار أن يحجب معظم الضوء المرئي من المركز، مما يحجب الجسم المضغوط عند الأطوال الموجية المرئية. كان تحديد المنتج النهائي للانفجار هو المشكلة الرئيسية المتبقية التي لم يتم حلها بالنسبة لـ SN 1987A.جعل تلسكوب جيمس ويب الفضائي الاختراقات ممكنة
يستطيع تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) مراقبة الضوء عند الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء، والتي يمكن أن تنتقل بسهولة أكبر عبر الغبار الذي يحجب الضوء المرئي. قام فريق دولي من علماء الفلك بدراسة SN 1987A باستخدام اثنين من أدوات التلسكوب، MIRI وNIRSpec. ثم رأوا مصدرًا نقطيًا في وسط بقايا المستعر الأعظم واسع الانتشار، ينبعث منه الضوء من أيونات الأرجون والكبريت (انظر الشكلين 1+3). بفضل دقة تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وقدرة أجهزته على التحديد الدقيق لسرعة المصدر المنبعث، فإننا نعلم أن هذا المصدر النقطي قريب جدًا من مركز انفجار المستعر الأعظم. في حين أن معظم كتلة النجم المنفجر تتوسع بسرعة تصل إلى 10,000 كيلومتر في الثانية، وبالتالي فهي منتشرة على حجم كبير، إلا أن المصدر المرصود لا يزال قريبًا من موقع الانفجار. وهذا ما يتوقعه علماء الفلك للبقايا المدمجة بعد الانفجار. تأتي الخطوط الطيفية المرصودة للأرجون والكبريت من الذرات المتأينة، مما يتطلب فوتونات عالية الطاقة من الجسم المضغوط. كيف يمكن أن يحدث هذا نتيجة للأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية الصادرة عن نجم نيوتروني، تم توقعه بالفعل في عام 1992 من قبل روجر شوفالييه (جامعة فيرجينيا) وكلايس فرانسون.تفسيران محتملان
العلماء لا يرون النجم النيوتروني مباشرة. وبدلاً من ذلك، يستنتجون وجودها من خلال ملاحظة كيفية تأثير إشعاعها على المناطق المحيطة بها. يناقش المؤلفون في دراستهم تفسيرين رئيسيين للخطوط الطيفية المرصودة. ربما تكونت بسبب الإشعاع الصادر إما من النجم النيوتروني الساخن حديث الولادة، والذي تبلغ درجة حرارة سطحه أكثر من مليون درجة، أو من الجسيمات النشطة المتسارعة في المجال المغناطيسي القوي للنجم النيوتروني سريع الدوران (وهو أيضًا يسمى النجم النابض). هذه هي نفس الآلية التي تحدث حول النجم النابض في مركز سديم السرطان الشهير، وهو بقايا مستعر أعظم لاحظه علماء الفلك الصينيون في عام 1054. ويؤدي كلا النموذجين التفسيريين إلى تنبؤات مماثلة لنوع الخطوط الطيفية الموجودة. مخلوق. للتمييز بين هذين النموذجين، هناك حاجة إلى مزيد من عمليات الرصد باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي والتلسكوبات الأرضية في الضوء المرئي، بالإضافة إلى تلسكوب هابل. وبغض النظر عن ذلك، توفر عمليات رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديدة دليلًا دامغًا على وجود جسم مضغوط، من المحتمل أن يكون نجمًا نيوترونيًا، في مركز SN 1987A. ويبلغ نصف قطر هذا النجم النيوتروني حوالي 10 كيلومترات، مما يعني أن كثافته تعادل كثافة النواة الذرية. ويزن المليمتر المكعب الواحد من هذه المادة النجمية ما يعادل وزن ناقلة نفط عملاقة! باختصار، توفر ملاحظات JWST الجديدة، إلى جانب الملاحظات السابقة للنجم المنفجر والنيوترينوات الناتجة عن الانفجار، صورة كاملة لهذا الجسم الفريد. يتكون الفريق الذي يقف وراء هذه النتائج من 34 مؤلفًا من 12 دولة في أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية. المؤلف الأول هو كلايس فرانسون، أستاذ في قسم علم الفلك بجامعة ستوكهولم ومركز أوسكار كلاين.- 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=64709.php
