اكتشف العلماء جسيمًا نادرًا من غبار النجوم جاء من موت المستعر الأعظم المتفجر لنجم بعيد. يبدو أن هذه البقعة محبوسة داخل نيزك قديم.
يمكن لحبة الغبار، على الرغم من صغر حجمها، أن تساعد في سرد قصة حياة النجوم وموتها وبعثها من جديد، والتي تمتد على كامل تاريخ الكون البالغ 13.8 مليار سنة تقريبًا. ويمكن أن يسمح أيضًا للعلماء بالكشف عن أسرار نوع من النجوم تم اكتشافه مؤخرًا ويموت في انفجار سوبر نوفا فريد من نوعه.
وقال قائد فريق البحث وعالم معهد علوم القمر والكواكب في بيان: “هذه الجسيمات تشبه كبسولات زمنية سماوية، توفر لمحة سريعة عن حياة نجمها الأم”.
متعلق ب: قد يعرف العلماء أخيرًا سبب ارتداء هذا المستعر الأعظم سيئ السمعة “سلسلة من اللؤلؤ”
قصة نجمية عن الموت والبعث
تشبه معظم النيازك كبسولات زمنية تخبر العلماء عن المواد التي كانت موجودة في النظام الشمسي منذ حوالي 4.6 مليار سنة، عندما كانت الشمس مجرد نجم رضيع محاط بقرص من الغاز والغبار يسمى “القرص الكوكبي الأولي”.
وكانت البقع الكثيفة للغاية من هذا الغاز والغبار قد انهارت تحت تأثير جاذبيتها واستمرت في تراكم المواد، مما أدى في النهاية إلى ظهور كواكب مثل الأرض وإنشاء النظام الشمسي كما نعرفه اليوم. من الممكن أن تكون المواد التي خلفتها ولادة الكوكب قد تم دمجها في الكويكبات والمذنبات.
كان النظام الشمسي المبكر مكانًا عنيفًا وفوضويًا. سوف تصطدم الكويكبات والمذنبات بالأرض والكواكب الأخرى، بل وتصطدم ببعضها البعض. الشظايا التي تم إنشاؤها بواسطة دربي التدمير الكوني المبكر هذا سوف تمطر أيضًا على كوكبنا. وهذا، في حالة، لا يزال يحدث حتى اليوم، مما يوفر “سجلًا أحفوريًا” كونيًا للنظام الشمسي المبكر.
ومع ذلك، كان هناك دائمًا احتمال أن المواد المختومة في النيازك القديمة يمكن أن تحكي قصة أقدم بكثير، ليست قصة عن الخلق بل عن الدمار.
عندما كانت النجوم التي كانت موجودة قبل موت الشمس في انفجارات سوبر نوفا ضخمة، فإن المادة التي كانت هذه الأجسام النجمية تشكلها على مدار حياتها كانت منتشرة في جميع أنحاء الكون.
بعض هذه المادة وجدت طريقها حتمًا إلى الجيل القادم من النجوم، وأقراص الكواكب الأولية المحيطة بها. ومع ذلك، فإن التمييز بين هذه المواد التقليدية وبين الأنواع الأخرى من المواد الكونية يمثل تحديًا. حاول نيفيل وفريقه القيام بذلك من خلال البحث عن إصدارات غير شائعة، أو “نظائر”، لعناصر كيميائية مألوفة.
وأوضح نيفيل: “المواد التي تم إنشاؤها في نظامنا الشمسي لها نسب يمكن التنبؤ بها من النظائر – أنواع مختلفة من العناصر بأعداد مختلفة من النيوترونات”. “الجسيم الذي قمنا بتحليله يحتوي على نسبة من نظائر المغنيسيوم تختلف عن أي شيء في نظامنا الشمسي.”
النتائج المتطرفة لهذا التحليل فاجأت الفريق.
وقال نيفيل: “كانت النتائج خارج المخططات حرفيًا”. “كانت نسبة نظائر المغنيسيوم الأكثر تطرفًا من الدراسات السابقة لحبيبات ما قبل الطاقة الشمسية حوالي 1200. وتبلغ قيمة الحبوب في دراستنا 3025، وهي أعلى نسبة تم اكتشافها على الإطلاق.”
وهو يعتقد أن هذه النسبة النظائرية العالية بشكل استثنائي تشير إلى أن النجم الذي أرسل هذه الحبوب تتصاعد إلى منطقة الفضاء التي ستستضيف النظام الشمسي يومًا ما، مات في حدث تم اكتشافه مؤخرًا: مستعر أعظم يحرق الهيدروجين.
تحدث المستعرات الأعظم التي تحرق الهيدروجين عندما تنفجر النجوم الضخمة التي تحتوي على هيدروجين متبقي في طبقتها الخارجية (بعد استنفاد إمداداتها من الهيدروجين في قلوبها). وهذا يؤدي إلى حرق سريع لهذا الهيدروجين المتبقي.
وقال ديفيد ساكسي، عضو الفريق والعالم في جامعة كيرتن: “لقد أعطانا المسبار الذري مستوى كاملاً من التفاصيل التي لم نتمكن من الوصول إليها في الدراسات السابقة”. “المستعر الأعظم الذي يحترق الهيدروجين هو نوع من النجوم تم اكتشافه مؤخرًا، تقريبًا في نفس الوقت الذي كنا نقوم فيه بتحليل جسيم الغبار الصغير.
“إن استخدام المسبار الذري في هذه الدراسة يعطي مستوى جديدًا من التفاصيل يساعدنا على فهم كيفية تشكل هذه النجوم.”
قصص ذات الصلة:
– يلتقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي منظرًا مذهلاً لبقايا المستعر الأعظم المتوسع (صور)
– يبحث SETI عن إشارات غريبة متزامنة مع المستعر الأعظم 1987A
– يمكن أن يكشف مستعر أعظم قريب عن الحياة السرية للنيوترينوات الشبحية. إليك الطريقة.
لاحظ عضو الفريق والباحث في كلية الأرض وعلوم الكواكب بجامعة كيرتن، فيل بلاند، أن هذه النتائج تظهر كيف يمكن للجزيئات النادرة في النيازك أن تمنح العلماء نظرة ثاقبة للأحداث التي تحدث خارج حدود النظام الشمسي.
وخلص إلى القول: “إنه لأمر مدهش ببساطة أن نكون قادرين على ربط قياسات النطاق الذري في المختبر بنوع من النجوم تم اكتشافه مؤخرًا”.
نُشر بحث الفريق يوم الأربعاء (27 مارس) في مجلة الفيزياء الفلكية.