أكدت دراسة دولية جديدة بمشاركة باحثين من جامعة تل أبيب والجامعة العبرية لأول مرة وجود ظاهرة "أكل لحوم البشر الكونية المزدوجة" - وهي ظاهرة نادرة يبتلع فيها نجم جسما مضغوطا مثل الثقب الأسود أو نجم نيوتروني، والجسم بدوره "يلتهم" قلب النجم. وتنتهي العملية التدميرية بانفجار ضخم في وسطه على ما يبدو ثقب أسود
أكدت دراسة دولية جديدة بمشاركة باحثين من جامعة تل أبيب والجامعة العبرية لأول مرة وجود ظاهرة "أكل لحوم البشر الكونية المزدوجة" - وهي ظاهرة نادرة يبتلع فيها نجم جسما مضغوطا مثل الثقب الأسود أو نجم نيوتروني، والجسم بدوره "يلتهم" قلب النجم. وتنتهي العملية التدميرية بانفجار ضخم في وسطه على ما يبدو ثقب أسود.
تم إجراء البحث بمشاركة علماء الفيزياء الفلكية الإسرائيليين البروفيسور إيهود ناكر من كلية الفيزياء في جامعة تل أبيب، والدكتور عساف حريش من معهد راكاح للفيزياء في الجامعة العبريةبرفقة علماء من الولايات المتحدة واليابان وكندا. وقد نشرت الدراسة مؤخرا في المجلة العلمية المرموقة "العلم".
وجاء الدليل الرصدي لوجود هذه الظاهرة من مجموعة من المعلومات من عدة تلسكوبات. الأول هو "المصفوفة الكبيرة جدًا"، وهو مرصد من التلسكوبات الراديوية يقع في نيو مكسيكو. وخلال عمليات المسح التي أجريت في المرصد في صيف عام 2017، ظهرت إشارة راديوية قوية للغاية نتجت عن انفجار نجم، أو سوبر نوفا، على بعد حوالي 500 مليون سنة ضوئية من الأرض. يقول البروفيسور نيكر، الذي عمل كمنظر رئيسي للدراسة: "اعتقدنا أنه انفجار مثير للاهتمام، لكننا لم نكن نعلم أنه كان مجرد بداية لغز واسع النطاق". "إن المعلومات التي جمعها زملاؤنا من مصادر رصد مختلفة، كل منها يعتمد على مجال طيفي مختلف، ساعدتنا في صياغة الأساس النظري لفهم هذه الظاهرة الرائعة."
وقام فريق الباحثين بتحليل البيانات وقاموا بملاحظات إضافية في VLA وكذلك في مرصد كيك في هاواي، والذي يعتمد على الضوء المرئي. التقط التلسكوب في مرصد كيك تدفقًا ضوئيًا يشير إلى اصطدام بين المواد التي فجرها انفجار النجم بسرعة هائلة تبلغ حوالي 5 ملايين كيلومتر في الساعة (حوالي نصف بالمائة من سرعة الضوء). مع مادة أبطأ بكثير تم إلقاءها من الغلاف الخارجي للنجم قبل حوالي 100-1000 سنة من الانفجار. ومن سرعة المادة المتطايرة في الانفجار والمسافة من مركز الانفجار إلى مكان الاصطدام، استنتج الباحثون أن الانفجار حدث حوالي عام 2014.
وبناء على ذلك، وفي البحث عن الملاحظات السابقة للمنطقة في السماء التي وقع فيها الانفجار، عثر الفريق على المعلومات المخزنة في تلسكوب MAXI الياباني المتمركز في محطة الفضاء الدولية، وهو انفجار قوي للغاية من الأشعة السينية حدث في عام 2014. ومن التطابق في المكان والزمان مع الانفجار المكتشف في الإشعاع الراديوي، خلص الباحثون إلى أنه مع احتمال كبير جدًا انبعثت الأشعة السينية أثناء انفجار النجم. وكشف تحليل هذا الإشعاع أن مصدره لا بد أن يكون تدفقًا نسبيًا (يتحرك بسرعة قريبة جدًا من سرعة الضوء) من الطاقة والمادة.
ومن تجميع قطع اللغز معاً، بدأت الصورة التالية في الظهور: منذ زمن طويل، ولد زوج من النجوم عندما يدوران حول بعضهما البعض في مداراتهما (وهذه ظاهرة شائعة جداً في الكون). مات النجم الأثقل أولاً في مستعر أعظم حدث منذ وقت طويل جدًا وانتهى بتكوين جسم مضغوط للغاية - نجم نيوتروني أو ثقب أسود. بعد ذلك، انتفخ النجم المتبقي، كما يحدث لجميع النجوم في نهاية أيامها، و"ابتلع" النجم الميت إلى طبقاته الخارجية بحيث يتكون "غلاف مشترك".
وهكذا، أحاط الجسم المضغوط بنواة النجم الحي أثناء تحركه عبر غلافه الخارجي. التفاعل بين النجم المضغوط والوشاح كان له نتيجتين، الأولى هي قذف الوشاح في الفضاء المحيط بكلا النجمين والثانية أن النجم الميت غاص أعمق فأعمق نحو نواة النجم الحي حتى غاص في النهاية. مركزها. عند هذه النقطة، بدأ الجسم المضغوط في امتصاص المواد من قلب النجم الحي.
ويضيف البروفيسور نيكر، الذي يدرس النفاثات النسبية من بين أشياء أخرى: "من النادر جدًا أن تولد النجوم المتفجرة نفاثات من الطاقة أثناء الانفجار. ومع ذلك، إذا وجد ثقب أسود (أو نجم نيوتروني) طريقه إلى قلب نجم حي، فمن المتوقع أن تطلق قوى الجاذبية والتفاعلات المغناطيسية المعقدة الناشئة عن عملية "البلع" نفاثات هائلة من الطاقة وفي نفس الوقت. يتسبب في انفجار النجم الحي على شكل مستعر أعظم. ويبدو أن هذا ما حدث في هذه الحالة عندما أطلقت النفاثات الأشعة السينية التي تم رصدها في عام 2014 وتحطمت المادة المنفجرة أثناء الانفجار بأقصى سرعة على الوشاح الذي ألقي خلال مرحلة غروب الشمس للنجم الميت باتجاه قلب الكائن الحي. نجم، أدى إلى تشكيل إشارة الراديو التي لوحظت في عام 2017 في VLA والتدفق الضوئي الذي لوحظ في مرصد كيك. إن تكييف نتائج المراقبة مع هذه النظرية أدى إلى حل اللغز."
وأشار البروفيسور نيكر أيضًا إلى أن "الفرضية النظرية القائلة بأن مثل هذه الأشياء ربما تحدث في مكان ما في الكون قد أثيرت منذ حوالي عقد من الزمن، وهنا المكان المناسب لذكر البروفيسور نوعام سوكر من التخنيون الذي شارك في السنوات الأخيرة في البحث عن هذه العملية . على أية حال، هذه هي المرة الأولى التي نمتلك فيها مرآة العين - ويبدو أن هذه ظاهرة حقيقية وملموسة، على الرغم من ندرتها. وقد يكون التفسير النظري الذي قدمناه بمثابة مدخل لتفسير ظواهر أخرى في الفيزياء الفلكية تتعلق بالمستعرات الأعظمية والثقوب السوداء".
واختتم الدكتور عساف حريش من الجامعة العبرية، الذي شارك في تحليل الأرصاد الراديوية، قائلاً: "في السنوات الأخيرة، نكتشف المزيد والمزيد من الظواهر الجديدة من خلال مشاريع مبتكرة في مجال علم الفلك الراديوي. وأتوقع أنه في السنوات المقبلة ستكشف التلسكوبات الراديوية عن المزيد من الظواهر الرائعة، مثل الظاهرة الأخيرة، المتعلقة بموت النجوم والنجوم النيوترونية والثقوب السوداء.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
