انفجار سوبر نوفا نادر يسلط الضوء على أصوله الغامضة

اكتب Ia انفجار سوبر نوفا

تُظهر صورة محاكاة مستعر أعظم من النوع Ia (باللون البني). يقذف الانفجار المواد بسرعة تقارب 10000 كيلومتر في الثانية (6200 ميل في الثانية) ، تصطدم بالنجم المصاحب لها (أزرق فاتح). ينتج عن الاصطدام نبضة فوق بنفسجية. (رصيد الصورة: دان كاسن ، جامعة كاليفورنيا ، بيركلي)



تطاير الحطام من نجم محتضر اصطدم برفيقه ، مما تسبب في انفجار الأشعة فوق البنفسجية التي تساعد العلماء على فهم أفضل لتطور إحدى الأدوات الرئيسية لقياس توسع الكون.



هذه الأحداث النادرة المعروفة باسم المستعرات الأعظمية من النوع Ia ، دفعت العلماء إلى مناقشة نظريتين مختلفتين ، لكن الملاحظات الجديدة لمستعر أعظم حديث بواسطة تلسكوب Swift الفضائي التابع لناسا تشير إلى أن كلاهما قد يكون صحيحًا.

قال الباحث الرئيسي يي كاو Yi Cao ، وهو طالب دراسات عليا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، لموقع ProfoundSpace.org عبر البريد الإلكتروني: `` من المحتمل أن يكون نبض الإشعاع الذي اكتشفه Swift ناتجًا عندما تصطدم المادة المقذوفة بالمستعر الأعظم بنجم مرافق ''. عمل كاو كمؤلف رئيسي في ورقة بحثية حديثة من تعاون دولي. [سوبر نوفا: صور مذهلة لانفجارات النجوم]



وقال كاو: 'نبض الإشعاع هذا دليل قوي على وجود نجم مصاحب في مستعر أعظم من النوع Ia'.

رفيق ممتاز

تلعب المستعرات الأعظمية من النوع الأول أدوارًا رئيسية في مساعدة العلماء على قياس توسع الكون ، لكن كيفية تشكل هذه الأجسام ظلت موضع نقاش لسنوات عديدة. تبدأ كلتا الفرضيتين فيما يتعلق بأصلهما بقزم أبيض ، وهو البقايا المحتضرة لنجم ، في مدار مع رفيق. التفاعل بين الاثنين يؤدي إلى انفجار التوقيع.

رفيق القزم الأبيض المتفجر هو العنصر الأساسي لكلا الفكرتين. في ظل النموذج المزدوج الانحطاط ، يكون الرفيق قزمًا أبيض. عندما يندمج القزمان الأبيضان ، يحدث مستعر أعظم من النوع Ia. في النموذج المنحدر الفردي ، يظل الرفيق نجمًا كاملًا. تسحب الجاذبية المواد من النجم إلى القزم الأبيض حتى تطلق تفاعلًا نوويًا ينتج عنه الموت المتفجر للقزم الأبيض.



في مايو 2014 ، لاحظ نظام الرصد الآلي المعروف باسم مصنع بالومار العابر الوسيط (iPTF) وجود مستعر أعظم في المجرة IC 831 ، التي تقع على بعد 300 مليون سنة ضوئية من الأرض. نبه المتعاونون الأوروبيون والإسرائيليون في المشروع نظرائهم الأمريكيين ، بما في ذلك Cao ، الذي سرعان ما حول كل من التلسكوبات الأرضية والفضائية نحو الانفجار الجديد ، المعروف باسم iPTF14atg.

اكتشف أحد الأدوات ، وهو تلسكوب Swift التابع لناسا ، النبض فوق البنفسجي الذي ميز الانفجار على أنه نجم متطور تمامًا كصاحب ، وليس قزمًا أبيض ، مما يدعم النموذج المنحل المنفرد. تم تصميم هذا الاندفاع في عام 2010 من قبل دانيال كاسين ، الأستاذ المشارك في علم الفلك والفيزياء بجامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، والذي يحمل موعدًا مشتركًا في مختبر لورانس بيركلي الوطني.

وفقًا لـ Cao ، كانت استجابة Swift وقدرتها على الجدولة المرنة مفتاحًا لتحديد أصول الانفجار.



وقال: 'إذا نظرنا إلى iPTF14atg بعد يوم أو يومين ، فلن نتمكن من اكتشاف نبض الإشعاع'.

تم نشر النتائج على الإنترنت اليوم (20 مايو) في المجلة طبيعة سجية .

انفجار نادر

في حين أن المستعر الأعظم من النوع Ia يمكن أن يضيء ساطعًا بما يكفي ليتفوق على مجرته المضيفة ، فإن القزم الأبيض الذي يطلق المستعر الأعظم يصعب للغاية مراقبته. عندما ينفجر نجم عادي في مستعر أعظم ، يمكن للعلماء إلقاء نظرة على الصور الموجودة لجزء من السماء حيث يوجد الجسم في محاولة لتحديد النجم الأم. هذا ليس هو الحال مع الأقزام البيضاء الخافتة للغاية.

يتشكل القزم الأبيض عندما ينفد الهيدروجين الكافي من النجم لتشغيل الاندماج في قلبه. الضوء الوحيد الذي ينبعث من النجم هو ما بقي بمجرد انتهاء عملية الاندماج. نتيجة لذلك ، تصبح الأقزام البيضاء قاتمة وتزداد خفوتًا يومًا بعد يوم ، مما يجعل من الصعب للغاية اكتشافها. عندما يقترن بالحدوث غير المتكرر للانفجارات المطلوبة ، فإنه يجعل البحث عن السلف شبه مستحيل باستخدام الأدوات الحالية.

قال كاو: 'نظرًا لندرة المستعرات الأعظمية من النوع Ia ، لم نعثر على أي مستعر أعظم قريبًا بما يكفي للتعرف على نجمه المتفجر في صور ما قبل المستعر الأعظم'.

يجب أن يكون هذا المستعر الأعظم قريبًا جدًا - على سبيل المثال ، داخل منطقتنا المجرة الخاصة '.

شموع الكون القياسية

يشير العلماء إلى النوع Ia المستعر الأعظم على أنه 'شموع عادية' لأن سطوعها ثابت في جميع أنحاء الكون. هذا هو الحال لأن التفاعل النووي المتسلسل الذي ينطلق من مستعر أعظم من النوع Ia يجب أن يحدث بالطريقة نفسها ، عندما يصل القزم الأبيض إلى كتلة محددة جدًا.

من خلال مقارنة السطوع المعروف لجسم ما ببعده ، يمكن للعلماء تحديد مدى بُعد الجسم. تتشابه هذه العملية مع تحديد أن مصباح 60 واط يبعد مسافة ميل عن المراقب لأنه أضعف 100 مرة من لمبة 60 واط أخرى على بعد عُشر ميل.

لعبت الانفجارات المتسقة دورًا رئيسيًا في قياس توسع الكون ، على الرغم من أن أصولها ظلت محل نقاش ساخن.

على الرغم من أن ملاحظات iPTF14atg تشير إلى نموذج أحادي الانحطاط ، فقد أظهرت دراسات حديثة أخرى أدلة على انفجارات ولدت في ظل النموذج المزدوج الانحطاط. هذا يعني أن سلائف بعض المستعرات الأعظمية من النوع Ia قد تستضيف نجومًا مصاحبة ، بينما يقترن البعض الآخر بالأقزام البيضاء ، وهي حقيقة من المحتمل أن تؤثر على فهم العلماء لهذه الشموع.

قال كاو: 'من المحتمل أن المستعرات الأعظمية من أصول مختلفة تتصرف بطرق مختلفة'.

إن فهم المستعرات الأعظمية من النوع Ia من أصول مختلفة وتطوير طرق لتقسيمها إلى فئات فرعية مختلفة قيد التحقيق حاليًا من قبل العديد من المجموعات البحثية.

تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك أو + Google . نُشرت في الأصل في موقع guesswhozoo.com .