بعد 26 ساعة من اكتشافه في مجرة NGC 3621 (باتجاه مجموعة هيدرا، على بعد حوالي 22 مليون سنة ضوئية)، كشفت ملاحظات الاستقطاب الطيفي على التلسكوب العملاق التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي لأول مرة عن الهندسة المبكرة للانفجار - مع اندلاع الصدمة من خلال الجزء الأمامي من العملاق الأحمر (12-15 كتلة شمسية، 500 مرة نصف قطر الشمس).
كشفت عملية رصد سريعة باستخدام التلسكوب العملاق جدًا (VLT) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) عن موت نجم انفجاري تزامنًا مع شقّ الانفجار لمقدمته. ولأول مرة، كشف علماء الفلك عن شكل الانفجار في مرحلته المبكرة العابرة. لم تكن هذه المرحلة الأولية القصيرة مرئية إلا بعد يوم واحد، وهي تُساعد في الإجابة على سلسلة من الأسئلة حول كيفية تحوّل النجوم الضخمة إلى مستعرات عظمى.
عندما رُصد انفجار المستعر الأعظم SN 2024ggi لأول مرة ليلة 10 أبريل بالتوقيت المحلي، كان يي يانغ، المحاضر البارز في جامعة تسينغهوا في بكين، الصين، والباحث الرئيسي في الدراسة، قد هبط لتوه في سان فرانسيسكو بعد رحلة طويلة. أدرك يي أن عليه التصرف بسرعة. بعد اثنتي عشرة ساعة، أرسل اقتراحًا لرصد المستعر الأعظم إلى المرصد الأوروبي الجنوبي، وبعد عملية موافقة سريعة للغاية، شغّل المرصد التلسكوبي الكبير جدًا في تشيلي التلسكوب على المستعر الأعظم في 11 أبريل، بعد 26 ساعة فقط من الرصد الأول.
يقع المستعر الأعظم 2024ggi في مجرة NGC 3621 باتجاه عنقود هيدرا على بُعد 22 مليون سنة ضوئية فقط، وهي مسافة قريبة فلكيًا. باستخدام تلسكوب كبير والأداة المناسبة، أدرك الفريق الدولي أن لديهم فرصة نادرة لاكتشاف شكل الانفجار بعد وقت قصير من حدوثه. وصرح ديتريش بادي، عالم الفلك في المرصد الأوروبي الجنوبي بألمانيا والمؤلف المشارك للدراسة المنشورة اليوم في مجلة "ساينس أدفانسز": "التقطت أولى عمليات رصد التلسكوب الكبير جدًا (VLT) المرحلة التي انطلقت فيها المادة المتسارعة بفعل الانفجار بالقرب من مركز النجم عبر سطحه. وعلى مدار بضع ساعات، أمكن رصد هندسة النجم وانفجاره معًا، وقد تم رصدهما معًا".
يوضح يانغ قائلاً: "توفر هندسة انفجار المستعر الأعظم معلومات أساسية عن تطور النجوم والعمليات الفيزيائية التي تؤدي إلى هذه الانفجارات الكونية". لا تزال الآليات الدقيقة وراء انفجارات المستعرات العظمى للنجوم الضخمة، التي تزيد كتلتها عن ثماني كتل شمسية، قيد النقاش، وهي أحد الأسئلة الأساسية التي يسعى العلماء إلى الإجابة عليها. كان مصدر المستعر الأعظم نجمًا أحمر عملاقًا ضخمًا، كتلته تتراوح بين 12 و15 كتلة شمسية، ونصف قطره أكبر من نصف قطر الشمس بـ 500 مرة، مما يجعل المستعر الأعظم 2024ggi مثالًا كلاسيكيًا على انفجار نجمي ضخم.
نعلم أن النجم النموذجي يحافظ على شكله الكروي طوال حياته بفضل توازن دقيق للغاية بين قوى الجاذبية التي تضغط عليه وضغط اندماجه النووي الذي يسعى لتمديده. عندما ينفد آخر مصدر للوقود، يبدأ الاندماج النووي بالانفجار. في النجوم الضخمة، تكون هذه بداية المستعر الأعظم: ينهار قلب النجم المحتضر، وتتساقط طبقات الكتلة المحيطة به فوقه وترتدّ إلى الوراء. تنتشر موجة الصدمة الناتجة عن هذه الضربة إلى الخارج وتُحطم النجم.
عندما تخترق موجة الصدمة سطح النجم، تُطلق كميات هائلة من الطاقة، فيصبح المستعر الأعظم ساطعًا للغاية وقابلًا للرصد. في مرحلة قصيرة جدًا، يُمكن دراسة شكل "الانفجار" الأولي للمستعر الأعظم قبل التفاعل بين الانفجار والمادة المحيطة بالنجم المحتضر.
هذا ما حققه علماء الفلك لأول مرة باستخدام التلسكوب الكبير جدًا وتقنية "قياس الاستقطاب الطيفي"، التي توفر معلومات حول هندسة الانفجار لا تستطيع أنواع الرصد الأخرى توفيرها نظرًا لصغر حجم زواياها. ورغم أن النجم المنفجر يبدو كنقطة واحدة، إلا أن استقطاب ضوئه يحمل في طياته دلائل خفية حول هندسته، تمكن الفريق من كشفها.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
