يقول العلماء إن انفجارات كونية زرقاء لامعة غامضة ناجمة عن تمزق الثقوب السوداء للنجوم. “إنه بالتأكيد ليس مجرد نجم متفجر.”

عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.

ربما يكون ألمع جسم كوني من نوعه تم اكتشافه على الإطلاق قد ساعد علماء الفلك على حل لغز الانفجارات الكونية القوية ذات اللون الأزرق الساطع.

في قلب الاكتشاف توجد إشارة من ما يسمى مضيئة سريعة الأزرق البصرية العابرة (LFBOT)، المعينة AT 2024wpp، تم رصدها لأول مرة في عام 2024. وكشفت الإشارة لفريق من العلماء أن LFBOTs هي نتيجة لأحداث اضطراب المد والجزر الشديدة (TDEs)، حيث الثقب الأسود مع كتلة تصل إلى 100 مرة كتلة الشمس، تمزيق النجم المرافق بالكامل في غضون أيام فقط.

ما يزيد قليلاً عن اثني عشر LFBOTs تم اكتشافها حتى الآن، وقد حيرت أسبابها علماء الفلك لمدة عقد تقريبًا. الآن بعيدًا عن المأزق، قام المشتبه بهم السابقون بإدراج أنواع غريبة من النجوم المتفجرة (المستعرات الأعظم) والغاز بين النجوم الذي تلتهمه الثقوب السوداء.

سميت LFBOTs بهذا الاسم لأنها ساطعة بشكل لا يصدق، ويمكن رؤيتها على مسافات تصل إلى مليارات من الأمتار سنة ضوئية، يسلط ضوءًا عالي الطاقة يتراوح من الطرف الأزرق للمنطقة البصرية للطيف الكهرومغناطيسي عبر الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية، ويستمر لبضعة أيام فقط. في حين تم رصد أول LFBOT في عام 2014، إلا أنه بعد مرور أربع سنوات تمكن علماء الفلك من اكتشاف واحد بتفاصيل كافية لتحليله بشكل صحيح.

تم تصنيف حدث 2018 هذا على أنه AT 2018cow، مما أدى إلى لقبها “البقرة” مع LFBOT الذي أعقب ذلك الحصول أيضًا على ألقاب حيوانية: الكوالا (ZTF18abvkwla)، والشيطان التسماني (AT 2022tsd)، والعصفور (AT 2023fhn). لم يحصل AT 2024wpp على لقبه بعد، لكن Wasp هو رهان جيد إلى حد ما.

لا يوجد حدث عادي لاضطراب المد والجزر

عندما قام الباحثون بتقييم AT 2024wpp، وجدوا أنه ينبعث من الطاقة حوالي 100 مرة أكثر من متوسط ​​المستعر الأعظم، ويبدو أن النجوم المتفجرة تستبعد كسبب محتمل. في الواقع، لإنتاج هذا القدر من الطاقة، يجب على النجم المنفجر تحويل حوالي 10% من كتلته على الفور إلى طاقة عبر علاقة الطاقة/الكتلة لأينشتاين E=mc^2 على مدار بضعة أسابيع فقط.

كشفت ملاحظات الفريق، باستخدام مرصد جيميني ساوث، عن وجود فائض من ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة من مصدر AT 2024wpp، وهو شيء لم يُشاهد إلا من قبل حوالي AT 2018cow، وهو غير مرتبط بالمستعرات الأعظم العادية.

“إن الكمية الهائلة من الطاقة المنبعثة من هذه الانفجارات كبيرة جدًا لدرجة أنه لا يمكنك تزويدها بالطاقة من خلال انفجار نجمي من نوع انهيار مركزي – أو أي نوع آخر من الانفجارات النجمية العادية” ، قالت عضوة الفريق ناتالي ليبارون من جامعة كاليفورنيا في بيركلي. قال في بيان. “الرسالة الرئيسية من AT 2024wpp هي أن النموذج الذي بدأنا به خاطئ. إنه بالتأكيد ليس مجرد نجم منفجر.”

تعد TDEs من الأحداث الشائعة إلى حد ما عبر الكون، وتحدث عندما تقترب النجوم كثيرًا من الثقوب السوداء المفترسة ويتم “تحويلها إلى معكرونة”. خلق المعكرونة من المعكرونة النجمية الذي يلتف حول الثقب الأسود المذنب مثل اللينجويني حول الشوكة. ومع ذلك، لا تقوم جميع TDEs بإنشاء LFBOT، لذا فإن السؤال هو: ما الذي يميز هذه TDEs بالتحديد؟

يفترض الفريق أنه في حالة TDE خلف AT 2024wpp، كان الثقب الأسود يتغذى طفيليًا من نجم مرافق لفترة طويلة. وأدى ذلك إلى تغطية الثقب الأسود بالكامل بغلاف كروي من المادة. ومع ذلك، فإن هذه القذيفة بعيدة جدًا عن الثقب الأسود بحيث لا يمكن أن تلتهمها.

ومع ذلك، فإن النجم المرافق يقترب في النهاية من الثقب الأسود بما يكفي ليتأثر بتأثير جاذبيته الهائل. يؤدي هذا إلى اصطدام مادة نجمية جديدة بالمادة التي كان الثقب الأسود يسرقها طوال تاريخ النظام. أدى هذا إلى توليد الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والضوء الأزرق البصري، الذي يُرى باسم AT 2024wpp. تتولد موجات الراديو عندما يتم توجيه المواد من حول الثقب الأسود إلى قطبيه، حيث تتسارع إلى حوالي 40% سرعة الضوء وانطلقت كطائرات. قدر الفريق أن النجم الذي تم تمزيقه في الحدث الذي أطلق AT 2024wpp لديه كتلة حوالي 10 أضعاف كتلة الشمس وكان نجمًا متطورًا للغاية يقترب من نهاية حياته، يسمى نجم Wolf-Rayet، وهو ما يفسر انبعاث الهيدروجين الضعيف الذي شوهد حول AT 2024wpp. يُعتقد أن النجوم المشابهة لهذه هي شائعة في المجرات النشطة في تكوين النجوم مثل المجرة التي تبعد 1.1 مليار سنة ضوئية والتي انفجرت منها AT 2024wpp.

تم قبول بحث الفريق للنشر في The Astrophysical Journal Letters وهو متاح حاليًا كورقة مراجعة مسبقة حول arXiv.