ما هو المستعر الأعظم “السوبرنوفا” ؟
هو نجم ساطع اللمعان في أحد أركان الكون ، فهو لم يكن موجودًا منذ بضعة ساعات ولكنه الآن ينير السماء. في الحقيقة هو ليس نجمًا بالتحديد أو على الأقل ليس حاليًا، تلك النقطة اللامعة في السماء ما هي إلا نجم وصل إلى نهاية حياته وانفجر فيما يعرف ب”السوبرنوفا”. يستطيع المستعر الأعظم أن ينير مجرةً بالكامل وأن يطلق طاقةً تعادل الطاقة التي تصدرها الشمس خلال فترة حياتها بالكامل. وفقًا لوكالة ناسا ، المستعرات العظمى هي مصادر العناصر الثقيلة في الكون، المستعرات العظمى هي الانفجارات الأكبر في الكون.
سجلت العديد من الحضارات مشاهداتها للمستعر الأعظم قبل وقت طويل من اختراع التلسكوبات، إن أقدم مشاهدة “مسجلة للمستعر الأعظم كانت عام 185 قبل الميلاد، من قبل الفلكيين الصينيين، أظهرت سجلاتهم أن ما يدعى ب ” النجم الضيف” قد ظهر في السماء لمدة ثمانية أشهر وفقًا لوكالة ناسا. قبل القرن السابع عشر الميلادي -عندما كانت التلسكوبات متاحةً- كان عدد المستعرات العظمى المسجلة 7 فقط وفقًا ل ” encyclopedia Britannica”.
المستعر الأعظم
المستعر الأعظم الأشهر حاليًا ” كراب نيبولا”، فقد سجل علماء الفلك الصينيون والكوريون انفجار هذا النجم عام 1054 ميلادية، ومن الممكن أن يكون قد شُوهد من قبل السكان الأصليين لقارة أمريكا وفقًا لرسومات صخرية موجودة في أريزونا ونيو مكسيكو، كان المستعر الأعظم المسمى “كراب نيبولا ” ساطعًا جدًا لدرجة أن الفلكيين استطاعوا أن يروه بوضوح أثناء النهار.
المستعرات العظمى الأخرى التي تمت ملاحظتها قبل اختراع التلسكوبات كانت عام 393، 1006، 1181، 1572 -التي دُرست من قبل عالم الفلك الشهير “تاكو براهي”- كتب براهي ملاحظته عن هذا “النجم الجديد” في عام 1604، في كتابه (de nova Stella) ومنها أخذنا الاسم ” نوفا”. ومع ذلك يختلف ال”نوفا عن ال “سوبرنوفا” على الرغم من كونهم انفجارات مفاجئة للنجوم، إذ تخرج منه الغازات المشتعلة، ولكن انفجار ال “سوبرنوفا” هو دليل على نهاية حياة النجم.
لم يُستخدم مصطلح “السوبرنوفا” أو المستعر الأعظم قبل عام 1930م، واستُخدم أول مرة من قبل “والتر باد وفريتو زويكي”، والذي اُستخدم بالتزامن مع اكتشاف انفجار في مجرة اندر وميدا، وقد أشار إلى أن المستعرات العظمى تحدث عندما ينهار نجم ويتحول إلى نجم نيتروني. في عصرنا الحديث واحد من أشهر المستعرات العظمى هو (sn 1987a) لذي اُكتشف عام 1987 والذي لا يزال يُدرس حتى الآن لملاحظة كيف تتطور المستعرات العظمى في العقود الأولى من بداية الانفجار.
السوبرنوفا
موت النجوم :
يحدث في المتوسط مستعر أعظم كل 50 عام تقريبًا في مجرات بحجم درب التبانة، ولكن في الكون قد ينفجر نجم كل ثانية تقريبًا، وبعضها قد لا يكون بعيدًا عن كوكب الأرض، منذ عشرة ملايين عام تقريبًا، كونت مجموعة من المستعرات العظمى المنفجرة ما يسمى ب”الفقاعة المكانية” حجمها قد تجاوز 300 سنة ضوئية، إذ تشكلت فقاعة من الغازات على شكل حبة الفول التي تحيط بالمجموعة الشمسية.
يعتمد موت النجم في معظم الأحيان على كتلته، شمسنا على سبيل المثال لا تحتوي على الكتلة المناسبة لتكوين مستعر أعظمؤ وعلى الرغم من ذلك فهي ليست بأخبار جيدة لكوكب الأرض، فبعد 2 مليون سنة تقريبًا وبعد نفاذ الوقود النووي من الشمس ستتحول إلى عملاق أحمر الذي بدوره سيبخر كوكب الأرض قبل أن يبدأ بالبرود وتكوين القزم الأبيض.
يمكن أن يتحول النجم إلى مستعر أعظم بطريقة من اثنتين:
- الطريقة الأولى: تتجمع المادة في النجم من المحيط المجاور له حتى تحدث التفاعلات النووية المؤدية للانفجار.
- الطريقة الثانية: ينفذ الوقود النووي من النجم وينهار بسبب جاذبيته الخاصة.
دعونا نتفحص النوع الثاني المثير للاهتمام أولًا، لينفجر نجم يجب أن يكون حجمه أضعاف حجم شمسنا الاعتيادية (من 8 إلى 15 ضعف حجم الشمس تقريبًا). مثل الشمس، ينفذ اولًا الهيدروجين ثم الهيليوم حتى ينفذ الوقود في مركز النجم ورغم ذلك، لا تزال تحتفظ بكتلة كافية لدمج الكربون، إليك ما سيحدث تاليًا:
– تبنى العناصر الثقيلة في المركز اولًا ثم الأخف لتصبح على شكل طبقات مثل البصل، حيث الأثقل في الداخل والأخف في الخارج.
– عند وصولها إلى حجم معين (حد شاندريسخار) يبدأ النجم في الانهيار والانكماش، يعرف هذا النوع من المستعرات العظمى باسم انفجارات النواة.
– تبدأ نواة النجم بالسخونة وتزداد كثافةً.
– في النهاية يرتد هذا الانهيار عن النواة قاذفًا المكونات النجمية إلى الفضاء مكونًا المستعر الأعظم.
ما يتبقى من النجم مواد شديدة الكثافة تسمى النجم النيوتروني، وهو نجم في حجم المدينة يحتوي على كتلة تساوي كتلة الشمس، كما يمكن تقسيم النوع الثاني إلى أنواع اخرى بناءً على أمواجها الضوئية. يُعتقد أيضًا أن النجوم ذات الأحجام الهائلة -20 إلى 30 مرةً من حجم الشمس- لا تنفجر مكونةً المستعر الأعظم ولكنها تكون بدلًا من ذلك الثقوب السوداء.
أما النوع الأول من المستعرات العظمى، فيُفتقد الهيدروجين في موجاتهم الضوئية، يُعتقد أن النوع A1 من المستعر الأعظم ينشأ من قزم أبيض في نظام ثنائي مغلق، تُضغط المواد النجمية بشكل كبير لتُحدث مجموعةً من التفاعلات النووية، التي تؤدي في النهاية إلى تكوين المستعر الأعظم. يصف علماء الفلك هذا النوع من المستعرات العظمى بالشمعة المضيئة لقياس المسافات الفضائية لاعتقادهم أنها تضيء بشكل متساوٍ عند ذروة الانفجار. أما النوع 1B و1C تنهار فيه النواة كما في النوع الثاني من المستعرات العظمى بعد فقدان معظم الهيدروجين الموجود بها.
هل رأيناها تنفجر؟
أظهرت الدراسات الحديثة أن السوبرنوفا قبل انفجاره يُصدر ذبذبات صوتية كالمسجلة قبل الانفجار مباشرةً، في عام 2008 التقط العلماء وللمرة الأولى سوبرنوفا وهو ينفجر، توقعت عالمة الفلك أليسيا سودربيرج أثناء النظر إلى شاشة الكمبيوتر الخاصة بها، أن ترى لطخةً متوهجةً صغيرةً من المستعر الأعظم البالغ من العمر شهرًا، لكنها شاهدت بدلًا من ذلك انفجارًا ساطعًا لمدة خمس دقائق من الأشعة السينية. وبهذه المشاهدة، أصبحوا أول علماء فلك يرون نجمًا في انفجار.
اقرأ أيضًا:
- كم تبلغ درجة حرارة الذرات المنطلقة من انفجار المستعر الأعظم ؟
- المستعر الأعظم قد يسبب انقراضًا جماعيًا على الأرض
- ما الفرق بين المستعر و المستعر الاعظم ؟
المترجم : بيتر نبيل.
المدقق: محمد قباني.
