بواسطة ويل دنهام
واشنطن (رويترز) -يعد انفجار نجم ، يسمى Supernova ، حدثًا عنيفًا للغاية. عادة ما يتضمن نجم أكثر من ثمانية أضعاف كتلة شمسنا التي تستنفد الوقود النووي وتخضع لانهيار أساسي ، مما يؤدي إلى انفجار قوي واحد.
لكن نوعًا نادرًا من supernova ينطوي على نوع مختلف من النجوم – ember النجمي يسمى قزمًا أبيض – وتفجير مزدوج. حصل الباحثون على أدلة فوتوغرافية على هذا النوع من السوبرنوفا لأول مرة ، وذلك باستخدام تلسكوب كبير جدًا في تشيلي.
طمست الانفجارات المتتالية قزمًا أبيض كان له كتلة مساوية تقريبًا للشمس وكانت تقع على بعد حوالي 160،000 من الضوء من الأرض في اتجاه كوكبة دورادو في مجرة بالقرب من الطريق اللبني المسمى السحابة الماجلانية الكبيرة. العام الضوئي هو مسافة الضوء في السنة ، 5.9 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر).
تُظهر الصورة مشهد الانفجار بعد حوالي 300 عام من حدوثه ، مع تحرك قشتين متحدة المركز من عنصر الكالسيوم إلى الخارج.
كان هذا النوع من الانفجار ، الذي يطلق عليه نوعًا من النوع IA supernova ، يشمل التفاعل بين قزم أبيض ونجم مرافق يدور عن كثب – إما قزم أبيض آخر أو نجم غير عادي غني بالهيليوم – في ما يسمى نظامًا ثنائيًا.
سيبدأ القزم الأبيض الأساسي من خلال سحب الجاذبية في سيفون هيليوم من رفيقه. سيصبح الهيليوم على سطح القزم الأبيض في مرحلة ما حارًا وكثيفًا لدرجة أنه سينفجر ، مما ينتج عنه موجة صدمة من شأنها أن تضغط ويشعل قلب النجم الأساسي ويؤدي إلى تفجير ثانٍ.
وقال بريام داس ، طالب الدكتوراه في الفيزياء الفلكية بجامعة نيو ساوث ويلز كانبيرا في أستراليا ، مؤلف الدراسة التي نشرت يوم الأربعاء في مجلة Nature Astronoly: “لا شيء يبقى. القزم الأبيض يتعطل تمامًا”.
وقال عالم الفيزياء الفلكية والمؤلفة المشاركة في الدراسة إيفو سيتينزاهل ، عالم زائر في الجامعة الوطنية الأسترالية في كانبررا: “يتم تحديد التأخير الزمني بين التفجيرات بشكل أساسي بحلول الوقت الذي يستغرقه تفجير الهيليوم للسفر من قطب من النجم على طول الطريق إلى الآخر. إنه حوالي ثانيتين فقط”.
في النوع الأكثر شيوعًا من supernova ، يتم ترك بقايا النجم المنفجر الضخم في شكل نجم نيوتروني كثيف أو ثقب أسود.
استخدم الباحثون المستكشف الطيفي متعدد الوحدات في التلسكوب الكبير للغاية ، أو أداة Muse ، لتوزيع العناصر الكيميائية المختلفة في أعقاب Supernova. يظهر الكالسيوم باللون الأزرق في الصورة – حلقة خارجية ناتجة عن التفجير الأول وحلقة داخلية في الثانية.
يمثل هاتان الكالسيوم اثنين “دليل التدخين المثالي لآلية الانفصال المزدوج” ، قال داس.
وقال داس: “يمكننا أن نسمي هذا علم الفلك الجنائي – مدة مكياجي – لأننا ندرس بقايا النجوم الميتة لفهم سبب الوفاة”.
النجوم التي تصل إلى ثماني مرات ، يبدو أن كتلة شمسنا مقدر لتصبح قزمًا أبيض. في النهاية يحرقون كل الهيدروجين الذي يستخدمونه كوقود. ثم يؤدي الجاذبية إلى انهيارهم وينفجرون طبقاتهم الخارجية في مرحلة “عملاقة حمراء” ، مما يترك في نهاية المطاف خلف نواة مضغوطة – القزم الأبيض. الغالبية العظمى من هذه لا تنفجر مثل supernovas.
بينما كان العلماء يعلمون بوجود نوع Supernovas من النوع IA ، لم يكن هناك دليل بصري واضح على هذا التفجير المزدوج حتى الآن. النوع IA supernovas مهم من حيث الكيمياء السماوية من حيث أنها تشكل عناصر أثقل مثل الكالسيوم والكبريت والحديد.
وقال داس “هذا ضروري لفهم التطور الكيميائي المجري بما في ذلك لبنات بناء الكواكب والحياة”.
شوهدت قذيفة من الكبريت في الملاحظات الجديدة لآثار Supernova.
يعد الحديد جزءًا حاسمًا من تكوين الكواكب للأرض ، وبطبيعة الحال ، مكون من خلايا الدم الحمراء البشرية.
بالإضافة إلى أهميتها العلمية ، تقدم الصورة قيمة جمالية.
“إنه جميل” ، قال Seitenzahl. “نرى عملية ميلاد العناصر في وفاة نجم. جعل الانفجار الكبير الهيدروجين والهيليوم والليثيوم فقط. هنا نرى كيف يتم صنع الكالسيوم أو الكبريت أو الحديد وتفريقه مرة أخرى إلى مجرة المضيف ، وهي دورة كونية من المادة.”
(شارك في تقارير ويل دونهام ، تحرير روزالبا أوبراين)