أعطى ظهور ومضة موجزة وسريعة التلاشي للضوء من مجرة بعيدة لعلماء الفلك نظرة عن حدث لم يسبق له مثيل: ولادة نظام نجم نيوتروني ثنائي.

تسمى المجرة IV Zw 155 . وهي بعيدة جدًا ، حوالي 850 – 900 مليون سنة ضوئية  ، ولكن حتى على بُعد تلك المسافة ، يمكنك أن ترى أنها حلزونية غريبة ، حيث تُظهر الأذرع الواسعة لتكشف أن المجرة كانت مؤخراً في تصادم مع مجرة أخرى.

ثلاث صور (من تلسكوبات مختلفة) للمجرة قبل (يسار) وأثناء (وسط) وبعد (يمين) الظهور
ثلاث صور (من تلسكوبات مختلفة) للمجرة قبل (يسار) وأثناء (وسط) وبعد (يمين) الظهور

في 14 أكتوبر 2014 ، صادف معمل بالومار المتخصص في مسح السماء بحثًا عن أشياء تُغير سطوعها بسرعة ، وهو ما يسميه علماء الفلك بالحالات العابرة Transient – صادف المعمل أثناء مسح المجرة  IV Zw 155 ، نقطة مضيئة بجانبه لم تكن موجودة حرفيًا في اليوم السابق.

وعلق علماء الفلك على ذلك ، متشككين في وجود سوبر نوفا لنجم متفجر . وبمراقبة مختلف أطوال موجات الضوء لهذا الحدث بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء ، و الأشعة السينية وموجات الراديو ، أيضا. 

و المدهش أنه لم يظهر في الأشعة السينية أو موجات الراديو ، وهو أمر غريب بالنسبة إلى المستعر الأعظم السوبرنوفا. ولكن ماحيّرهم حقا هو أن الجسم تلاشى ، ولكنه أصبح أكثر إشراقًا لبضعة أيام قبل أن يتلاشى سريعًا مرة أخرى.
و لا يمكن أن يحدث هذا في المستعرات الأعظمية … أو لكي نكون أكثر دقة ، يمكنها أن تظهر سلوكًا مشابهًا لهذا ولكن ليس بهذا القدر. عادة ما يستغرق الأمر عدة أيام للتألق ، ويتلاشى على مدار أسابيع وشهور. 

اتضح أن هذا مثال على ما يسمى “ultra-stripped envelope supernova” أو “المستعر المغلف فائقة التجريد”. يمكنك أن تتخيل أن النجم الضخم له طبقتان: قلب من الغاز الكثيف يخضع للانصهار في الوسط ، وتحيط به طبقة ضخمة من غاز الهيدروجين الساخن في الغالب تسمى غلاف النجم Envelope . في المستعر الأعظم العادي ، تنفد اللب من الوقود النووي . هذا يُسبب إطلاق سلسلة من الأحداث التي تؤدي إلى إنهيار اللب ، و الذي بدوره يطلق كمية هائلة من الطاقة . يمزق هذا الانفجار الغلاف الخارجي ، مما يمنحه الطاقة الكافية لإرساله بعيدًا بسرعة قريبة من سرعة الضوء . و ينضغط اللب  إما إلى نجم نيوتروني كثيف أو ثقب أسود.

إليك ما حدث وفقًا لما تظهره البيانات ، و ما يعتقد علماء الفلك أنهم رأوه …

رسم تخطيطي يمثل الجدول الزمني للأحداث التي سبقت SN 2014 : نجمان يولدان معًا ، أحدهما ينفجر ويشكل نجمًا نيوترونيًا ، والآخر يفقد الغلاف وينفجر ويشكل نجمًا نيوترونيًا ثانيًا.

منذ فترة طويلة ، ولد نجمان هائلان قريبان جدًا من بعضهما البعض. وصل أحدهم إلى نهاية حياته أولاً وانفجر ، ليصبح نجمًا نيوترونيًا. بعد ذلك بوقت ما ، بدأ النجم الآخر بالموت ، ونفاد الوقود النووي. ثم تضخم ليصبح عملاقًا أحمر ، وبالتالي غمر أو ابتلع رفيقه نجم النيوترون: ليصبح نجم النيوترون يدور فعليًا داخل غلاف العملاق الأحمر!

دوران نجم النيوترون أدى إلى تحريك الأشياء ، و إخراج الغلاف ، بحيث  يتم تفكيك غلاف الهيدروجين للنجمة الثانية في ما يشبه ريح كروية ، مما يخلق فقاعة غازية متوسعة حول النظام.

عند هذه المرحلة ، فإن النجم الثاني هو مجرد لُب كبير مجاور لنجم نيوتروني يدور حوله. في مرحلة ما ، ينفد الوقود وينهار. منفجرا إلى  سوبر نوفا. يتم تفجير بعض الطبقات العليا للنجم بعيدًا ، لكن الانفجار خافت ، نظرًا لعدم ترك أي مادة تقريبًا لتضيء. لذلك تصبح ساطعة ، ثم تتلاشى بسرعة.

بعد بضعة أيام ، تصل الاجسام المنفجرة إلى الغلاف الذي تم إخراجه سابقًا ، ولذا نرى سطوعا ولمعانا ، لكنه قصير العمر . كل شيء يتلاشى و يختفى بشكل أسرع بكثير من المستعر الأعظم كما المعتاد.

ولكن الجزء الأفضل هو ما تبقى. أصبح النجم الثاني نجمًا نيوترونيًا أيضًا! هذا يعني أن لدينا الآن نجمان نيوترونيان في مدار ضيق حول بعضهما البعض. هذا نادر جدًا ، على الرغم من أننا رأينا بعضًا من هذه الأنظمة هنا وهناك. لكننا لم نر الحدث الذي أنتج نظام ثنائي لنجوم النيوترونات من قبل.

هذا الرصد مهم جدا ،  لمساعدتنا على فهم كيف ولماذا تنفجر النجوم.

عمل فني يصور لحظة التصادم بين نجمين نيوترونيين. الانفجار الناتج ... كبير جدا

اترك تعليقاً

إغلاق القائمة