أظهر تلسكوب جديد للأشعة السينية كيف تقوم موجات صدمات انفجار النجوم بمحاذاة المجالات المغناطيسية القوية القادرة على تسريع شظايا الذرة بالقرب من الكون. سرعة الضوء.
تم الكشف عن النتيجة في بقايا أ سوبر نوفا، أو انفجار نجمي، يسمى SN 1006. وقد تم فحصه بواسطة ناساومستكشف قياس استقطاب الأشعة السينية التابع لوكالة الفضاء الإيطالية (IXPE). ال فضاء التلسكوب الذي تم إطلاقه في ديسمبر 2021، قام بقياس الأشعة السينية عالية الطاقة للمستعر الأعظم.
البقية هي بقايا مستعر أعظم من النوع Ia. وهذا النوع ينتج انفجارات إما عند اثنين الأقزام البيضاء أو تصادم نوى النجوم القديمة، أو عندما يتراكم كتلة كبيرة جدًا من القزم الأبيض من نجم مرافق.
متعلق ب: تلسكوب جيمس ويب الفضائي يغوص عميقًا في حطام المستعر الأعظم Crab Nebula (فيديو)
وقد شهد انفجار عام 1006 الذي أنتج SN 1006 ما يطلق عليه الاتحاد الفلكي الدولي الآن كوكبة الذئب. وقد شوهد في أماكن بعيدة مثل العالم العربي، وكذلك في المواقع التي أصبحت الآن جزءًا من الصين وأوروبا واليابان الحديثة.
ويُعتقد أيضًا أن المستعر الأعظم كان الأكثر سطوعًا في التاريخ المسجل. يقع المستعر الأعظم على بعد 6500 سنة ضوئية، وكان شديد السطوع لدرجة أنه ظل مرئيًا في سماء الليل بالعين المجردة لمدة ثلاث سنوات، وفقًا للسجلات القديمة.
أظهر IXPE أن ضوء الأشعة السينية مستقطب – أي أن فوتونات الأشعة السينية تتأرجح أو تهتز في الاتجاه المفضل – بواسطة مجالات مغناطيسية موجهة بطريقة معينة، داخل بقايا المستعر الأعظم المتوسع من الغاز والغبار.
وقال الباحث الرئيسي بينج تشو، من جامعة نانجينغ في جيانغسو بالصين، في بيان لوكالة ناسا في 26 أكتوبر: “الآن يمكننا أن نرى أن المجالات المغناطيسية لـ SN 1006 مضطربة، ولكنها تقدم أيضًا اتجاهًا منظمًا”.
متعلق ب: هل سينفجر النجم المحير منكب الجوزاء في حياتنا بعد كل شيء؟
يعد فهم ترتيب واتجاه المجالات المغناطيسية في بقايا المستعر الأعظم أمرًا بالغ الأهمية، لأنه يُعتقد أن هذه البقايا هي أصل بعض الأشعة الكونية على الأقل. هذه الأشعة عبارة عن جسيمات مشحونة مثل البروتونات والإلكترونات وبعض الأيونات التي تم تسريعها إلى ما يقرب من سرعة الضوء بواسطة المجالات المغناطيسية الشديدة في المستعر الأعظم.
يشتبه العديد من العلماء في أن الأشعة الكونية تأتي من المستعرات الأعظم، لكن كان من الصعب تحديد الأصول الدقيقة لهذه الأشعة. وأضاف مسؤولو ناسا في البيان أن الملاحظات السابقة لـ SN 1006 تشير إلى أن بقايا المستعر الأعظم مثله قد تعمل كمسرع للجسيمات، وأن السديم المحيط (أو سحابة الغاز) قد يكون المكان الذي تنشأ فيه الأشعة الكونية.
تشير نتائج IXPE الآن إلى أن المجالات المغناطيسية في المستعر الأعظم تصطف بحيث تشير الحقول بعيدًا عن مصدر انفجار المستعر الأعظم. هناك أيضًا بقايا مستعر أعظم تم فحصه بواسطة IXPE – وهما Cassiopeia A (التي من المحتمل أن يصل ضوءها إلى الأرض في ستينيات القرن السابع عشر) وبقايا المستعر الأعظم التي رصدها عالم الفلك الدنماركي Tycho Brahe في عام 1572 – تعرض أيضًا دليلاً على وجود مجالات مغناطيسية موجهة نحو الخارج.
قصص ذات الصلة:
– “التعلم العميق” يمكن أن يلقي ضوءًا جديدًا على انفجارات المستعرات الأعظم – وأصولنا الكونية
– تلسكوب جيمس ويب الفضائي يغوص عميقًا في حطام المستعر الأعظم Crab Nebula (فيديو)
– المستعر الأعظم القريب جدًا يأسر عددًا قياسيًا من العلماء المواطنين
ومع ذلك، فإن الأشعة السينية الصادرة عن المستعر الأعظم 1006 هي أكثر استقطابًا بشكل ملحوظ، مما يوفر أدلة أكثر إقناعًا على ظاهرة المجال المغناطيسي من المستعرين الأعظم الآخرين اللذين تناولتهما الدراسة.
وقال يي جونغ يانغ من جامعة هونغ كونغ، وهو مؤلف مشارك في البحث: “إن خصائص الاستقطاب التي تم الحصول عليها من تحليلنا الطيفي الاستقطابي تتوافق بشكل ملحوظ مع نتائج الطرق الأخرى ومراصد الأشعة السينية”.
وجدت الدراسة أنه مع انتشار موجة الصدمة للمستعر الأعظم عبر الغاز والغبار المحيط بالمستعر الأعظم، تصبح المجالات المغناطيسية متوافقة مع اتجاه موجة الصدمة. يتم اكتساح الجسيمات المشحونة بواسطة موجة الصدمة، وتصبح محاصرة في خطوط المجال المغناطيسي، ويتم تسريعها.
تنتقل تلك الأشعة الكونية بعد ذلك عبر الفضاء، وتخترق منطقة تأثير الشمس (فقاعة الغلاف الشمسي) حول النظام الشمسي التي تهب عليها الرياح الشمسية، أو الجسيمات المشحونة التي تتدفق من شمسنا.
تصل الأشعة بعد ذلك إلى الأرض، حيث تصطدم خلال المرحلة الأخيرة من رحلتها بجزيئات الغلاف الجوي. يؤدي كل تصادم إلى تحطم الجزيء في وابل هوائي من الميونات قصيرة العمر، وهي “جسيمات وليدة” (منتجات الاضمحلال بعد تفكك الجزيء). تتحلل الميونات بسرعة في وميض من الضوء يتم التقاطه بعد ذلك بواسطة كاشفات الأشعة الكونية، ملتقطة أصداء النجوم التي ماتت منذ قرون مضت.
نُشرت النتائج في 27 أكتوبر في مجلة الفيزياء الفلكية.