عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
الائتمان: كرزيستوف أولاتشيك / المرصد الفلكي، جامعة وارسو
سوبرمان ليس الوحيد الذي لديه رؤية بالأشعة السينية. كما أن الكثير من النجوم المتفجرة ماهرة أيضًا في تفجير انفجارات هذا الضوء عالي الطاقة. الآن، وبفضل اكتشاف صدفة، أصبح العلماء على دراية بوجود مصدر نجمي متفجر جديد تمامًا لإشعاع الأشعة السينية. لم يشبه ناتج الضوء الناتج عن هذه الانفجارات أي انفجار كوني سابق. تعرف على “millinovas”، وهو المصطلح الذي سيشق طريقه الآن بلا شك إلى قاموس عشاق الفضاء!
وفي دراسة جديدة، اكتشف علماء الفلك 28 من الميلينوفات في سحابة ماجلان الكبرى (LMC) وسحابة ماجلان الصغيرة (SMC)، وهما مجرتان تابعتان لمجرة درب التبانة. واكتشفوا بعد ذلك أن أول هذه الانفجارات ربما تم رصده قبل ثماني سنوات ولكن لم يتم التعرف عليه.
على الرغم من أن العلماء لا يعرفون تمامًا كيف تولد هذه الأحداث الأشعة السينية، إلا أنهم يعتقدون أن الألفيونات تحدث عندما تتغذى بقايا النجوم الميتة التي تسمى الأقزام البيضاء على نجم مرافق منتفخ.
قال عضو الفريق والعالم في جامعة وارسو برزيميك مروز لموقع Space.com: “لقد صادفنا مجموعة من النجوم المتغيرة المتفجرة التي تظهر انفجارات متناظرة على شكل مثلث مميزة للغاية ولا تشبه أي نجوم متغيرة معروفة سابقًا”. “لقد وجدنا هذه المجموعة الجديدة من النجوم بالصدفة.”
متعلق ب: منجم ذهب من انفجارات الكيلونوفا التي تكونت نتيجة اصطدام النجوم النيوترونية ببعضها البعض
كان الفريق يبحث في بيانات 20 عامًا من تجربة عدسة الجاذبية الضوئية (OGLE) عن “أحداث عدسة الجاذبية الدقيقة” طويلة الأمد والمنحنية للضوء، والتي يمكن أن تشير إلى وجود ثقوب سوداء خلفتها بعد الانفجار الكبير. تسمى “الثقوب السوداء البدائية” – في هالة المادة المظلمة التي تحيط بمجرة درب التبانة.
وقال مروز: “على مدى الأشهر الماضية، كنت أعمل على مشروع يهدف إلى البحث عن بصمات الثقوب السوداء البدائية الضخمة في هالة المادة المظلمة في درب التبانة”. “لم نعثر على أي منها، مما يدل على أن مثل هذه الثقوب السوداء الضخمة قد تشكل أقل من نسبة قليلة من المادة المظلمة.”
في العادة، قد يكون هذا قد خيب آمال الفريق. لكن النتيجة أدت إلى اكتشاف مصادر الأشعة السينية النجمية الغريبة، والمعروفة الآن باسم ميلينوفا (أو بشكل أكثر دقة “ميلينوفا”).
أكثر سخونة وأكثر إشراقا من الشمس
كشفت بيانات OGLE عن العديد من الأجسام في LMC وSMC التي أضاءت بما يتراوح بين 10 إلى 20 مرة على مدار بضعة أشهر. حتى أن بعضها أظهر انفجارات متكررة بمعدل مرة واحدة كل بضع سنوات، في حين انفجر البعض الآخر مرة واحدة فقط خلال فترة المراقبة.
وأحد هذه الأجسام على وجه الخصوص، وهو OGLE-mNOVA-11، الذي اندلع في نهاية العام الماضي، سمح للفريق بإجراء دراسة تفصيلية لهذه الأجسام.
وقال مروز: “في نوفمبر 2023، دخل أحد الأجسام في حالة انفجار، لذلك قررنا إجراء بعض ملاحظات المتابعة الإضافية لدراسته بمزيد من التفصيل”. “لقد حصلنا على مجموعة من الأطياف البصرية باستخدام تلسكوب جنوب أفريقيا الكبير (SALT). ووجدنا خطوط انبعاث من ذرات الهيليوم والكربون والنيتروجين المتأينة، مما يشير إلى درجات حرارة عالية للغاية.”
صورة محببة بالأبيض والأسود للفضاء السحيق، تظهر عشرات النقاط الغامضة من الضوء
وأضاف مروز أن الباحثين لاحظوا أيضًا هذا الجسم باستخدام مرصد Neil Gehrels Swift التابع لناسا، والذي اكتشف الأشعة السينية الناعمة القادمة من المصدر. افترض الفريق أن هذه الأشعة السينية تم إنتاجها بواسطة غاز تم تسخينه إلى درجة حرارة تزيد عن مليون درجة فهرنهايت (600000 درجة مئوية).
وهذا أعلى بحوالي ثلاث مرات من درجة حرارة النجم المعروف الأكثر سخونة في الكون، WR 102، وأكثر سخونة بـ 100 مرة من درجة حرارة سطح الشمس. لو حدث OGLE-mNOVA-1 في نظامنا الشمسي، لكان أكثر سطوعًا من الشمس بـ 100 مرة من وجهة نظرنا.
ما تشبهه هذه الأحداث الـ 28 كان انفجارًا كونيًا غريبًا وفريدًا من نوعه حتى الآن، يُدعى ASASSN-16oh، والذي تم اكتشافه في عام 2016 بواسطة المسح الآلي الشامل للمستعرات الأعظمية والذي يعتقد الفريق الآن أنه كان ميلينوفا.
وقال مروز: “نعتقد أن OGLE-mNOVA-11 وASASSN-16oh والأجسام الـ 27 الأخرى تشكل فئة جديدة من مصادر الأشعة السينية العابرة”. “لقد أطلقنا عليها اسم ميلينوفا، حيث أن ذروة سطوعها أقل بحوالي ألف مرة من سطوع المستعرات الكلاسيكية.”
إذن ما هي الملينوفا بالضبط، وكيف يتم إنشاؤها، وما الذي يميزها؟
نوع مختلف من النجوم الميتة المتفجرة
على الرغم من عدم وجود تشابه بين المستعرات الكلاسيكية والمستعرات القزمة، الأقزام البيضاء يفعل يبدو أن وراء سر ميلينوفا.
يتم إنشاء هذه البقايا النجمية عندما تستنفد النجوم ذات الكتل المماثلة لكتلة الشمس وقودها من أجل الاندماج النووي، وهي العملية التي تحول الهيدروجين إلى الهيليوم في قلوبها. ومع استمرار الاندماج النووي في الطبقات الخارجية للنجم، فإنه ينتفخ ويسمى “النجم العملاق الفرعي” أو “النجم العملاق الأحمر”.
على عكس النجوم الأكثر ضخامة، والتي تؤدي جاذبيتها الهائلة إلى خلق نجوم نيوترونية أو ثقوب سوداء بعد الموت، فإن النجوم مثل الشمس تنتهي حياتها كأقزام بيضاء مشتعلة – وهي أجسام فائقة الكثافة بالتأكيد، ولكن ليس على نفس المستوى.
في حين أن هذا يعد موتًا سلميًا للنجوم المنفردة مثل الشمس، إلا أن العديد من النجوم لديها شركاء ثنائيون يمكنهم منحهم قيامة مؤقتة على الأقل. وذلك لأن بعض الثنائيات تكون قريبة بدرجة كافية ليبدأ القزم الأبيض في سحب المواد من رفاقه، مما يؤدي إلى عودتهم إلى الحياة.
في حالات أخرى، لا يكون النجم والقزم الأبيض قريبين بدرجة كافية لبدء هذا النقل الجماعي حتى ينتفخ النجم المرافق كعملاق أحمر ويملأ نصفه من الشكل الخيالي 8، أو “فص روش”.
متعلق ب: الأقزام البيضاء: حقائق عن بقايا النجوم الكثيفة
توهج أزرق على شكل فصين تتخللهما خيوط حمراء تتخلل مركزها
ومن المعروف بالفعل أن الأقزام البيضاء التي تحصل على المواد النجمية بهذه الطريقة هي المسؤولة عن أحداث المستعرات المختلفة. أشهر هذه المستعرات الأعظم هي المستعرات الأعظم من النوع Ia، حيث يتم طمس القزم الأبيض في انفجار نووي حراري جامح بعد تراكم المواد النجمية المسروقة على سطحه (على الرغم من وجود أحداث نادرة تسمى المستعرات الأعظم من النوع Iax، حيث يعيش القزم الأبيض على شكل مستعرات أعظم من النوع Ia). نجم زومبي محطم).
ومع ذلك، وجد الفريق أن خصائص الضوء البصري والأشعة السينية لـ OGLE-mNOVA-11 لا تتطابق حقًا مع خصائص المستعرات “الكلاسيكية” أو المستعرات الأعظم من النوع Ia الناتجة عن الانفجار النووي الحراري لقزم أبيض عندما يتم إلقاء مادة نجمية على سطحه. سطح من نجم مصاحب. كما أنها تختلف أيضًا عن خصائص “المستعرات القزمة” التي تحدث في ظروف مماثلة ولكنها أكثر خفوتًا وأقل تدميراً وبالتالي يمكن أن تتكرر.
وقال مروز: “نعتقد أن الألفية الجديدة عبارة عن أنظمة نجمية ثنائية تتكون من قزم أبيض ونجم شبه عملاق، وهو نجم استنفد الهيدروجين في قلبه وتوسع”. “يدور النجمان حول بعضهما البعض لمدة بضعة أيام فقط. ويسمح قربهما بتدفق المواد من النجم العملاق إلى القزم الأبيض.”
يوضح الرسم البياني كيف يتضخم النجم ليملأ فص روش الخاص به ويغذي النجم المرافق بالمواد
وأضاف الباحث في جامعة وارسو أنه في حين أنه من غير الواضح حاليًا كيف يتم توليد انبعاثات الأشعة السينية للميلينوفات، إلا أنه والفريق لديه فكرتان أوليتان للعمل عليهما.
وأوضح مروز: “وفقًا لإحدى الفرضيات، قد يتم إنتاج الأشعة السينية في حزام حول خط استواء القزم الأبيض، حيث يضرب الغاز القادم من العملاق الفرعي سطح القزم الأبيض”. “بدلاً من ذلك، قد تكون الأشعة السينية قادمة من مصدر نووي حراري ضعيف على سطح القزم الأبيض والذي ينجم عن سقوط المادة على القزم الأبيض.
“الانفجار ضعيف بدرجة كافية بحيث لا يتم إخراج سوى القليل من المادة من القزم الأبيض.”
إذا كان الأمر كذلك، فيجب أن تنمو كتلة القزم الأبيض، مما قد يعني أنه ينفجر في النهاية في مستعر أعظم من النوع Ia الأكثر قوة. وبالتالي، يمكن أن تكون الميلينوفات “أسلافًا” من النوع Ia، وهو تطور مثير إذا كان صحيحًا.
تعتبر المستعرات الأعظم من النوع Ia مفيدة بشكل لا يصدق لعلماء الفلك لأن ناتج الضوء الموحد الخاص بها يسمح باستخدامها كـ “شموع قياسية” لتحديد المسافات الكونية. إن الحصول على معلومات حول متى وأين يكون المستعر الأعظم من النوع Ia على وشك الانفجار عبر ميلينوفا من شأنه أن يساعد في فهم هذه الأحداث بشكل أفضل.
قصص ذات صلة:
– ما زلنا لا نعرف ما هي المادة المظلمة، ولكن إليك ما ليست كذلك
– الأقزام البيضاء هي نجوم زومبي “هيفي ميتال” تعمل على تفكيك أنظمتها الكوكبية الميتة إلى ما لا نهاية
— هل يمكن أن تكون المادة المظلمة قد تكونت في “الانفجار الكبير المظلم”؟
وأوضح مروز ما هي الخطوة التالية بالنسبة للتحقيق في ميلينوفا.
واختتم قائلاً: “سنراقب سطوع جميع الأجسام الـ 29 في الوقت الفعلي وننتظر بدء الانفجار التالي”. “نحن نخطط أيضًا لإجراء المزيد من عمليات المراقبة بشكل أفضل لفهم العمليات الفيزيائية المسؤولة عن هذه الانفجارات.”
نُشر بحث الفريق في 12 ديسمبر في مجلة Astrophysical Journal Letters.