قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
منذ آلاف السنين، انفجر نجم في مجرتنا بعنف وخلق بقايا مستعر أعظم متوهج يسمى Cassiopeia A، والذي أثار اهتمام العلماء لعقود من الزمن.
والآن، كشفت صورة جديدة التقطها تلسكوب جيمس ويب الفضائي، عن النظرة الأقرب والأكثر تفصيلاً داخل النجم المنفجر، وفقًا لعلماء الفلك. يمكن أن يساعد تحليل الصورة الباحثين على فهم أفضل للعمليات التي تغذي هذه الأحداث الحارقة الضخمة.
كما سمح المرصد الفضائي لعلماء الفلك بإلقاء نظرة خاطفة على السمات الغامضة التي لم تظهر في الصور الملتقطة للبقايا باستخدام التلسكوبات مثل هابل، أو تشاندرا، أو سبيتزر، أو أدوات ويب الأخرى.
تمت مشاركة الصورة الجديدة يوم الاثنين من قبل السيدة الأولى الدكتورة جيل بايدن عندما أطلقت لأول مرة أول تقويم رقمي لمجيء البيت الأبيض على الإطلاق، والذي يتضمن منظور ويب الجديد لـCassiopeia A الذي يبدو وكأنه يلمع مثل زينة عيد الميلاد.
وقال عالم الفلك دان ميليسافليفيتش، الأستاذ المساعد في الفيزياء وعلم الفلك في جامعة بوردو، في بيان: “لم يسبق لنا أن رأينا هذا النوع من النظرة إلى نجم منفجر من قبل”. “المستعرات الأعظم هي المحركات الأساسية للتطور الكوني. الطاقات ووفرتها الكيميائية – هناك الكثير مما يعتمد على فهمنا للمستعرات الأعظم. هذه هي أقرب نظرة ألقيناها على مستعر أعظم في مجرتنا.”
دوامات من الغاز والغبار هي كل ما تبقى من النجم الذي تحول إلى مستعر أعظم قبل 10000 سنة. تقع ذات الكرسي A على بعد 11000 سنة ضوئية في كوكبة ذات الكرسي. السنة الضوئية، تعادل 5.88 تريليون ميل (9.46 تريليون كيلومتر)، هي المسافة التي يقطعها شعاع الضوء في سنة واحدة.
وصل الضوء الصادر من ذات الكرسي A إلى الأرض لأول مرة منذ حوالي 340 عامًا. باعتباره أصغر بقايا المستعر الأعظم المعروفة في مجرتنا، تمت دراسة هذا الجسم السماوي بواسطة العديد من التلسكوبات الأرضية والفضائية. وتمتد البقية لحوالي 10 سنوات ضوئية، أو 60 تريليون ميل (96.6 تريليون كيلومتر).
تتيح الرؤى المستقاة من Cas A، كما تُعرف البقايا أيضًا، للعلماء معرفة المزيد عن دورة حياة النجوم.
رؤية Cas A في ضوء جديد
استخدم علماء الفلك كاميرا ويب للأشعة تحت الحمراء القريبة، والتي تسمى NIRCam، لرؤية بقايا المستعر الأعظم عند أطوال موجية مختلفة من الضوء عن تلك المستخدمة في الملاحظات السابقة. تُظهر الصورة تفاصيل غير مسبوقة للتفاعل بين الغلاف المتوسع للمواد الناتج عن المستعر الأعظم أثناء اصطدامه بالغاز الصادر عن النجم قبل الانفجار.
لكن الصورة تبدو مختلفة تمامًا عن تلك التي التقطها ويب في أبريل باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة للتلسكوب، أو MIRI. في كل صورة، تبرز ميزات معينة غير مرئية في الصورة الأخرى.
يراقب ويب الكون بأطوال موجية من الأشعة تحت الحمراء، وهي غير مرئية للعين البشرية. وبينما يقوم العلماء بمعالجة بيانات ويب، يتم ترجمة الضوء الذي يلتقطه التلسكوب إلى طيف من الألوان المرئية للبشر.
تهيمن على صورة NIRCam الجديدة ومضات من اللون البرتقالي والوردي الفاتح داخل الغلاف الداخلي لبقايا المستعر الأعظم. تتوافق الألوان مع العقد الغازية للعناصر التي يلقيها النجم، بما في ذلك الأكسجين والأرجون والنيون والكبريت. يختلط داخل الغاز الغبار والجزيئات. وفي النهاية، ستجتمع كل هذه المكونات لتشكل نجومًا وكواكبًا جديدة.
تتيح دراسة البقايا للعلماء إعادة بناء ما حدث خلال المستعر الأعظم.
وقال ميليسافلجيفيتش: “بفضل دقة NIRCam، يمكننا الآن أن نرى كيف تحطم النجم المحتضر تمامًا عندما انفجر، تاركًا خلفه خيوطًا تشبه شظايا الزجاج الصغيرة”. “إنه أمر لا يصدق حقًا بعد كل هذه السنوات من دراسة Cas A أن نتمكن الآن من حل تلك التفاصيل، التي تزودنا برؤية تحويلية حول كيفية انفجار هذا النجم.”
وجهات نظر ويب المزدوجة
عند مقارنة صورة NIRCam مع صورة MIRI الملتقطة في أبريل، يبدو المنظور الجديد أقل سخونة. تبدو الدوامات الساطعة باللونين البرتقالي والأحمر من صورة أبريل أكثر دخانًا من خلال عيون NIRCam، مما يوضح مكان اصطدام موجة الصدمة من المستعر الأعظم بالمواد المحيطة.
يرجع الضوء الأبيض الموجود في صورة NIRCam إلى إشعاع السنكروترون، والذي ينشأ عندما تتسارع الجسيمات المشحونة وتنتقل حول خطوط المجال المغناطيسي.
الميزة الرئيسية المفقودة من عرض NIRCam هي “الوحش الأخضر” من صورة MIRI، أو دائرة من الضوء الأخضر في مركز البقايا، والتي حيرت علماء الفلك وتحدىتهم.
لكن يمكن رؤية تفاصيل جديدة في الصورة القريبة من الأشعة تحت الحمراء التي تشير إلى ثقوب دائرية محاطة باللونين الأبيض والأرجواني، تحدد جزيئات مشحونة من الحطام تشكل الغاز الذي أطلقه النجم قبل انفجاره.
ميزة جديدة أخرى في صورة NIRCam هي فقاعة تسمى Baby Cas A والتي يمكن رؤيتها في الزاوية اليمنى السفلية، والتي تبدو وكأنها نسل من بقايا المستعر الأعظم الأكبر وتقع على بعد 170 سنة ضوئية خلف Cassiopeia A.
Baby Cas A هي في الواقع ميزة تسمى صدى الضوء، حيث يتفاعل ضوء المستعر الأعظم مع الغبار ويتسبب في تسخينه. يستمر الغبار في التوهج لأنه يبرد بمرور الوقت.
وقال ميليسافلجيفيتش، الذي قاد فريق المشروع الذي ساهم في الصورة الجديدة: “إنه أمر مذهل”. “لقد ظهرت بعض الميزات الجديدة تمامًا، والتي ستغير الطريقة التي نفكر بها في دورات حياة النجوم.”
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com