انفجارات فضائية تكشف عن شكل جديد لـ "احتضار النجوم"

كشفت دراسة جديدة أدلة على انفجارات ناجمة عن اصطدام النجوم الميتة بالنجوم الحية، وهو دليل محتمل على نوع جديد من السوبرنوفا "المستعرات الأعظمية".

والسوبرنوفا، هي انفجارات هائلة تحدث عند احتضار النجوم، ويمكن لهذه الانفجارات أن تتفوق لفترة وجيزة على كل الشموس الأخرى في مجرات هذه النجوم، مما يجعلها مرئية.

وعلى مدى عقود، عرف الباحثون نوعين رئيسيين من المستعرات الأعظمية، فإما أن النجوم الكبيرة تنهار بأكثر من 10 أضعاف كتلة الشمس في مراكزها عندما تحرق كل وقودها، مما يتسبب في انفجار الطبقات الخارجية تاركة وراءها بقايا نجمية مثل نجم نيوتروني أو ثقب أسود.

النوع الثاني يحدث عندما تحترق النجوم التي تقل كتلتها عن 8 أضعاف كتلة الشمس بمرور الوقت، تاركة وراءها نواة كثيفة تُعرف باسم (القزم الأبيض)، ويمكن لهذه البقايا أن تسحب الوقود إلى نفسها من النجوم المصاحبة حتى تنفجر في انفجار نووي حراري.

ومع ذلك، اقترح العلماء في الدراسة الجديدة التي نشرت على الإنترنت يوم 2 سبتمبر/أيلول بدورية "ساينس"، أنواعًا أخرى من المستعرات الأعظمية.

 وقالو إنه عندما تولد معظم النجوم التي تزيد كتلتها عن 8 كتل شمسية في مدارات قريبة من النجوم المصاحبة لها، قد تموت الأعضاء الأثقل من هذه الأزواج وتصبح "مستعرات أعظمية"، تاركة خلفها نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود يمكن نظريًا أن يتصادم نحو شريكه ويؤدي إلى انفجار مستعر أعظم.

ويقول المؤلف الرئيسي للدراسة ديلون دونج، عالم الفيزياء الفلكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا بالولايات المتحدة، لموقع "بروفوند سبايس": "هذه فئة جديدة من المستعرات الأعظمية".

وباستخدام بيانات من مسح المصفوفة الكبيرة جدًا للسماء (VLASS)، وهو مشروع يقوم بمسح سماء الليل بحثًا عن الانفجارات الراديوية، اكتشف الباحثون توهجًا شديد السطوع من موجات الراديو، أطلق عليها اسم VT J121001 + 4959647، والذي حدث عام 2017.

وهذا الانفجار وجدوا أنه "مرتبطا بأكبر مستعر أعظم إشعاعيا تم اكتشافه على الإطلاق"، ومن خلال متابعة التحليل الراديوي والبصري، وجد الباحثون أن التوهج اللاسلكي جاء من نجم محاط بقشرة كثيفة من الغاز، من المحتمل أن يكون غلاف المادة هذا خرج من النجم قبل بضعة قرون من انبعاث إشارات الراديو.

ويقول دونج: "النجم السالف خضع لنوبة من فقدان الكتلة البركاني، مما أدى إلى طرد أكثر من كتلة الشمس من غلافه الجوي".

ويشير علماء الفلك إلى أن الانفجار الراديوي حدث عندما انفجر النجم في مستعر أعظم، حيث اصطدم الحطام الناتج عن الانفجار بقذيفة الغاز المحيطة، مما أدى إلى اندلاع موجة من موجات الراديو.

ثم قام العلماء بفحص بيانات الأشعة السينية السابقة، ووجدوا أنه في عام 2014، اندلعت نفاثات الأشعة السينية من نفس المكان تقريبًا الذي عثر فيه على موجات الراديو (VT J121001 + 4959647) ويقترحون أن هذه النفاثات حدثت عندما انطلق نجم إلى مستعر أعظم، تاركًا وراءه نجمًا ميتًا أدى إلى قطع الغاز عن رفيقه، مما أدى إلى تكوين قشرة غاز كثيفة، ثم حدث الوهج الراديوي المضيء بعد أن اصطدم النجم الميت بشريكه الباقي.

ويقول دونج: "مع دخول النجم النيوتروني أو الثقب الأسود الحلزوني، من المتوقع أن يفكك الكثير من الغلاف الجوي للنجم ويخرجه إلى مسافات كبيرة، وإذا وصل إلى القلب، تتنبأ النظرية أنه يمكن أن يعطل الاندماج، ويطلق مستعرًا أعظم، ويطلق النفاثات التي لاحظناها".