وكنت تعتقد أن حطام عشاء عيد الميلاد استغرق بعض الوقت حتى يتم إزالته. صورة تم الكشف عنها حديثًا لـ Cassiopeia A (Cas A)، تم التقاطها بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، يُظهر حطام المستعر الأعظم اللامع الذي لا يزال يلمع مثل حلية عيد الميلاد الكونية بعد حوالي 340 عامًا من انفجار نجم بعنف لتكوينه.
صورة ال سوبر نوفا البقية، والتي تقع حوالي 10،000 سنة ضوئية بعيدًا عنا، تم الكشف عنه كجزء من عطلات 2023 في البيت الأبيض الاحتفال وأول تقويم مجيء للبيت الأبيض على الإطلاق للسيدة الأولى الدكتورة جيل بايدن و ناسا يوم الأحد (10 ديسمبر).
تمت دراسة حطام المستعر الأعظم هذا سابقًا بتفصيل كبير على مجموعة من الأطوال الموجية، لكن الصورة الجديدة التي التقطها تلسكوب جيمس ويب الفضائي تمثل “عيد الميلاد مبكرًا” بالنسبة لعلماء الفلك لأنها تُظهر Cas A – الذي يبلغ عرضه حوالي 10 سنوات ضوئية – في ارتفاع عالٍ. دقة. وكما هو الحال في تخصص تلسكوب جيمس ويب الفضائي، فقد تم إنشاء الصورة باستخدام بيانات الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء.
“بفضل دقة NIRCam، يمكننا الآن أن نرى كيف تحطم النجم المحتضر تمامًا عندما انفجر، تاركًا وراءه خيوطًا تشبه شظايا الزجاج الصغيرة”، كما يقول العالم داني ميليسافلجيفيتش من جامعة بوردو. قال في بيان، في إشارة إلى كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة الخاصة بـ JWST. “إنه أمر لا يصدق حقًا بعد كل هذه السنوات من دراسة Cas A لحل هذه التفاصيل الآن، والتي تزودنا برؤية تحويلية حول كيفية انفجار هذا النجم.”
متعلق ب: يخترق تلسكوب جيمس ويب الفضائي الغبار ليجد مجرة شبحية قديمة
الصورة التي التقطتها كاميرا NIRCam التابعة لـ JWST تتبع صورة أخرى تم التقاطها لـ Cas A، وهي صورة تدين بحد ذاتها لـ أداة أخرى من أدوات التلسكوب، وهي أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI).أظهر هذا المنظر، الذي تم التقاطه في أبريل، سمات جديدة وغير متوقعة في القشرة المتوسعة للحطام النجمي. لكن الشيء الغريب هو أن العديد من هذه الميزات غير مرئية في الصورة الجديدة لـ JWST، مما يلقي الضوء على لغز عيد الميلاد لعلماء الفلك.
من الناحية النظرية، يمكن أن تكون هذه الميزات غائبة في هذه الصورة الجديدة – والتي تبدو أيضًا أقل ألوانًا من الصورة السابقة لـ Cas A – لأنه تم تخصيص ألوان مختلفة لأطوال موجية مختلفة من ضوء الأشعة تحت الحمراء في الصورتين. وهذا يعني أن كل لون يشير إلى عملية فيزيائية مختلفة تحدث في غلاف المادة النجمية.
الألوان الأكثر وضوحًا في صورة NIRCam هي البرتقالي الساطع والوردي الفاتح، حيث تمثل هذه الألوان الغلاف الداخلي لـ Cas A. داخل هذه المنطقة توجد عقدة ناعمة من الكبريت والأكسجين والأرجون وغاز النيون التي جاءت من النجم الذي انفجر على مدى 10300 عام. منذ. نظرًا لأننا نرى هذا الحطام كما كان قبل حوالي 10000 عام، فإن جزءًا من الغاز والغبار الموجود بداخله قد بدأ بالفعل في التحرك بعيدًا لتكوين سحب غبار بين النجوم والتي ستنهار في النهاية عند الولادة جديد النجوم.
يوجد أيضًا داخل هذا الحطام خيوط من الغبار والغاز يبلغ قطرها حوالي 10 مليارات سنة ضوئية، ولكنها لا تزال صغيرة جدًا بحيث لا يمكن حتى لهذا التلسكوب الفائق القوة الذي تبلغ تكلفته 10 مليارات دولار أن يحلها.
غرينش مفقود ولكن “Baby Cas A” واضح
تظهر في الصورة أطراف القشرة الرئيسية لـ Cas A، ولكنها ممثلة بألوان برتقالية وحمراء داكنة وتظهر تقريبًا كدخان يتصاعد حول الدمار الذي خلفه هذا الانفجار النجمي. هنا، لا يزال الانفجار الناتج عن المستعر الأعظم يندفع إلى الخارج، ويصطدم بـ “المواد المحيطة بالنجم” المحيطة – والتي هي بحد ذاتها باردة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي.
تمثل الألوان البيضاء في الصورة الإلكترونات يتم تسريعها بواسطة المجالات المغناطيسية القوية إلى سرعات قريبة من الضوء وينبعث منها شكل من الإشعاع يسمى إشعاع السنكروترون. ويشكل هذا النوع من الإشعاع أيضًا الهياكل الشبيهة بالفقاعة التي نراها في النصف السفلي من التجويف الداخلي.
إحدى الميزات المذهلة لـ Cas A التي تبرز بغيابها في صورة NIRCam هي “الوحش الأخضر” – وهو عبارة عن حلقة من الضوء الأخضر تشبه غرينش يتوقع العلماء رؤيتها في قلب القشرة الداخلية للحطام. ومع ذلك، فإن ما يسمى بالوحش الذي شوهد في ملاحظات MIRI لحطام المستعر الأعظم في أبريل، دفع الباحثين إلى وصف وجوده بأنه يصعب تفسيره. ومع ذلك، فإن بقايا الوحش الأخضر التي لا تزال مرئية في هذه الصورة، مثل إبداعات سوس، لا تزال تساعد في تفسير الموقف.
يمكن عمل الثقوب الدائرية التي ظهرت في صورة MIRI في صورة NIRCam هذه، والتي تظهر على شكل انبعاثات بيضاء وأرجوانية تمثل غازًا متأينًا يتشكل عندما يشق الحطام النجمي طريقه عبر الغاز الخارجي ويشكله في النهاية.
قصص ذات الصلة:
– يدرس تلسكوب جيمس ويب الفضائي حطام الانفجار الكوني العملاق (فيديو، صورة)
– قد تحتوي بقايا انفجار المستعر الأعظم الغريبة على نجم فائق الكثافة
– شاهد كيف يتحول المستعر الأعظم وموجات الصدمة السريعة إليه وهو ينعكس
إحدى الميزات الجديدة الرائعة التي شاهدتها NIRCam هي فقاعة من الغاز والغبار أطلق عليها الباحثون اسم “Baby Cas A”. هذا الاسم مناسب لأن بقعة المادة تبدو وكأنها نتاج حطام المستعر الأعظم الرئيسي، أو بالأحرى الضوء الناتج عن الانفجار الذي ينعكس من الغبار الدافئ الذي يتوهج عندما يبرد. يقع Baby Cas A على بعد حوالي 170 سنة ضوئية خلف Cas A، ومن المرجح أن يكون كائنًا يثير اهتمامًا كبيرًا لعلماء الفلك بسبب أنماط الغبار المعقدة.
تُظهِر صورة NIRCam أيضًا أن Cas A محاط بصدى ضوئي آخر من “ذرية” الانفجار النجمي الرئيسي – وربما سنقوم قريبًا بالتحقيق في الحلي الأخرى على شجرة عيد الميلاد الكونية الكبيرة غير المفهومة الخاصة بـ JWST.