إن إلقاء نظرة متعمقة على بقايا المستعرات الأعظم يجعل من الممكن فهم ما يحدث عندما يموت النجم

المستعر الأعظم هو مركز للمعرفة حول كيفية توزيع النجم الميت للمواد التي تجد طريقها في النهاية إلى نجوم جديدة، وهي العناصر التي نتكون منها أيضًا

22.9.2002
بقلم: آفي بيليزوفسكي

ألقى علماء الفلك مؤخرًا نظرة أعمق وأقرب من أي وقت مضى على بقايا مستعر أعظم، حيث انفجر نجم قديم ثم انهار على نفسه. وستساعد الصور الجديدة العلماء على معرفة ما يحدث بعد حدث المستعر الأعظم، وبالتالي تحسين النظريات حول دورة حياة النجوم وكيف تساعد المستعرات الأعظم في إعادة تدوير المادة في الكون.

فقط في علم الفلك يمكن لشيء انفجر وانهار أن يظل جسمًا ديناميكيًا ونشطًا. يدرس العلماء الآن بقايا المستعرات الأعظم - تلك النجوم التي نفد وقودها النووي.

المستعر الأعظم هو أحد أروع مشاهد الطبيعة. يمكن لأي مستعر أعظم أن يكون ساطعًا مثل مجرة ​​كاملة مكونة من مليارات النجوم عندما ينفجر. ويدخل على الفور في دوران سريع ويصبح نجمًا نيوترونيًا مضغوطًا جدًا بحيث لا يمكن لأي مادة الهروب منه. لكن على العكس من ذلك، بعد فترة طويلة من الانفجار، بدا المكان مختلفًا وهادئًا. وذلك وفقًا للملاحظات المتراكمة على معظم بقايا المستعر الأعظم المعروفة في درب التبانة والبالغ عددها 231.

ومع ذلك، وجد علماء الفلك باستخدام مرصد شاندرا الفضائي للأشعة السينية وتلسكوب هابل الفضائي أشياء مختلفة تمامًا. على وجه الخصوص، يعد هذا أحد أكثر المستعرات الأعظم شهرة - سديم السرطان. هذه هي سحابة الغاز المحيطة ببقايا مستعر أعظم وصلت أصداء انفجاره إلى أعين علماء الفلك الصينيين عام 1054. وكانت شديدة السطوع لدرجة أنها كانت مرئية بوضوح حتى في النهار. الآن تم الكشف لأول مرة عن أن قلب المستعر الأعظم يعج بنفثات واندفاعات من الطاقة، بعد مرور ما يقرب من ألف عام على الانفجار (بالطبع، كما هو مرئي لأعيننا عندما تصل الصور إلينا بسرعة) من الضوء.

تقول الفيزيائية فيكتوريا كاسبي، من جامعة ماكجيل في مونتريال بكندا، إن الباحثين حريصون الآن على إلقاء نظرة أعمق على السدم المماثلة لمعرفة ما إذا كانت ديناميكية أيضًا.

"بما أن جميع الأجسام الأخرى تبدو بلا شكل وثابتة، فإن النماذج النظرية التي تم تطويرها بناءً على الملاحظات لفهم فيزياء هذه الأجسام قدرت أنها ثابتة وتحتفظ بشكلها الكروي بشكل ضيق." قالت. "من بيانات شاندرا الجديدة، من الواضح أن هذه النظريات تحتاج إلى تحديث لدمج البيانات الجديدة في النموذج."

قام علماء الفلك من جامعة بنسلفانيا وجامعة ولاية أريزونا بدمج صور سديم السرطان التي التقطها تشاندرا مع صور الضوء المرئي التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي وحولوها إلى صورة متحركة، موضحة أن السديم يطن.
تتحرك الموجات الساطعة من الإلكترونات والإلكترونات المضادة (البوزيترونات) إلى الأمام بنصف سرعة الضوء، وتشكل حلقة منتشرة مثل التموج في البحيرة. ويبدو أن أصل هذه الموجات يكمن في المادة التي انحرفت بفعل القوة الدورانية للنجم النيوتروني النابض - المعروف أيضًا باسم النجم النابض. تحتوي الحلقة على أكثر من عشرين عقدة تضيء وتتلاشى وتهتز وتختفي وتنفجر بشكل متكرر لإعطاء قوة دافعة لسحب الجسيمات المنتشرة.

ويقول الفيزيائي جيفري هيستر من جامعة ولاية أريزونا إن الفيلم أعاد الحياة إلى سديم السرطان. "الشيء المذهل هنا هو أننا بدأنا نرى أمام أعيننا ما يحدث في بيئة تتوسع وتنفجر، بيئة لا مثيل لها في حياتنا اليومية. ومع ذلك، يمكن العثور على هذه البيئة في محيط النجوم النابضة، وحول الثقوب السوداء، وفي قلب النجوم الزائفة. هذه نظرة فريدة على الفيزياء التي تحدث في مثل هذه الظروف." قال.

وعلى الرغم من أن السديم نفسه قد يبدو غريبا، إلا أن البروفيسور روبرت كيرشنر من جامعة هارفارد يقول إنه على الرغم من ذلك، فإنه يسمح لنا بفهم كيفية عمل الكون. إنه مركز للمعرفة حول كيفية قيام النجم الميت بتوزيع المواد التي تجد طريقها في النهاية إلى النجوم الجديدة، وهي المكونات التي نتكون منها أيضًا.