إن التحقيق في الانفجار الكوني الذي شهد الموت العنيف لنجم ضخم قد أثار تساؤلات حول فهمنا للصلة بين الحطام المقذوف الذي يضرب المادة المحيطة بعنف وإخراج الطاقة من هذه الأحداث.
تم تحديد المستعر الأعظم في قلب هذا البحث إس إن 2024 بي إتش, اندلع على بعد حوالي 65 مليون سنة ضوئية من الأرض وتم رصده لأول مرة في فبراير 2024. وهو مثال على المستعر الأعظم من النوع الثانيوهو انفجار يحدث عندما يتوقف الاندماج النووي في النواة الحديدية الصلبة لنجم ضخم، مما يؤدي إلى انهياره، وإرسال موجات صادمة إلى الطبقات الخارجية للنجم، مما يؤدي إلى قذفها.
وقام الفريق الذي يقف وراء هذا البحث، وهو من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية (INAF)، بدراسة هذا المستعر الأعظم لمدة 140 يومًا، باستخدام مجموعة من التلسكوبات الأرضية والمركبة الفضائية سويفت، واكتشف خطوط الانبعاث الضيقة في أطيافه. تم اعتبار هذه الميزة سابقًا بمثابة اختبار لاكتشاف ما إذا كان النجم المحتضر يتفاعل مع بيئته.
ومع ذلك، في حالة SN 2024bch، لا يبدو أن الطاقة المنطلقة هي نتيجة اختلاط المادة المقذوفة بغلاف غازي كثيف. بدلًا من ذلك، يقترح باحثو INAF آلية مختلفة لحساب الطاقة، تسمى مضان بوين.
قال ليوناردو تارتاجليا، قائد الفريق وباحث INAF، في بيان مترجم: “لقد طبقنا منظورًا غير تقليدي وغير متحيز. ولأول مرة في هذا النوع من العابر، أثبتنا أن الآلية الأساسية هي مضان بوين، وهي ظاهرة معروفة منذ النصف الأول من القرن العشرين ولم يتم أخذها في الاعتبار مطلقًا في دراسة الأجسام المماثلة. ويصف السيناريو الخاص بنا جميع المراحل التطورية للمستعر الأعظم بدقة كبيرة”.
يشبه مضان بوين الصدى ولكنه يشبه الضوء عالي الطاقة وليس الصوت. في هذه الحالة، يثير الضوء فوق البنفسجي المكثف الصادر عن المستعر الأعظم ذرات الهيليوم المحيطة، وتقوم هذه الذرات بعد ذلك بنقل الطاقة إلى عناصر أخرى مثل الأكسجين والنيتروجين الموجودة أيضًا حول النجم المحتضر. إن نقل الطاقة هذا هو الذي يولد الخطوط الطيفية الضيقة التي يراها الفريق.
ويعني هذا الاكتشاف أن العلماء قد يضطرون إلى إعادة التفكير في نماذج المستعرات الأعظم من النوع الثاني، مما قد يؤدي إلى استبعاد بعض هذه الانفجارات الكونية كمصدر للنيوترينوات، وهي “جسيمات شبحية” عديمة الكتلة وعديمة الشحنة تتدفق عبر الفضاء بسرعة قريبة من سرعة الضوء.
يمكن أن يكون لهذا تداعيات على طريقة قوية لدراسة الكون تسمى علم الفلك متعدد الرسل، والتي تتضمن دراسة الأحداث والأشياء في الإشعاع الكهرومغناطيسي جنبًا إلى جنب مع موجات الجاذبية أو النيوترينوات.
وقال تارتاليا: “تسلط دراستنا الضوء على أنه بالنسبة لجزء على الأقل من هؤلاء العابرين، فإن التفاعل ليس هو المحرك الرئيسي للانبعاثات، وهذا له آثار مهمة على علم الفلك متعدد الرسل”. “لا يظهر أي دليل على التفاعل، يفتقر المستعر الأعظم SN 2024bch إلى الظروف الفيزيائية اللازمة لانبعاث النيوترينوات عالية الطاقة.”
وقد تم قبول بحث الفريق للنشر في علم الفلك والفيزياء الفلكية.
التعليقات