في حدث فلكي عظيم، رصد أول انفجار مستعر أعظم ماكرو (كيلونوفا)

يحتمل أن الباحثين في جامعة نورثويسترن، وكلية واينبرغ للفن والعلوم، قد رصدوا شفق انفجار مستعر أعظم هائل (كيلونوفا) لأول مرة على الإطلاق، وفقًا لبيان صحفي من الجامعة.

ينتج الكيلونوفا عن اندماج نجمين نيوترونيين يطلق انفجارًا أقوى 1000 مرة من المستعر العادي، وقد رصد العلماء في 17 أغسطس 2017 أول اندماج لنجمين نيوترونيين باستخدام الضوء وأمواج الجاذبية، وسُمّي GW170817، ومنذ ذلك الوقت تتجه أنظار العلماء عبر المراصد الأرضية، والفضائية نحو هذا الحدث لدراسته ضمن مجال الطيف الكهرومغناطيسي.

ما رصده علماء الفلك:

كانت طالبة المرحلة الأخيرة في جامعة نورثويسترن، أبراجيتا هاجيلا واحدةً من علماء الفلك الكثر الذين وجهوا أنظارهم إلى الكيلونوفا GW17081. لاحظت هاجيلا وفريقها باستخدام مرصد شاندرا للأشعة السينية، أن حدث الاندماج أنشأ تدفقًا للأشعة السينية بسرعات قريبة جدًا من سرعة الضوء.

مع بداية عام 2018، بدأت انبعاثات الأشعة السينية الصادرة عن الانفجار تخبو بانتظام مع تباطئها وانتشارها، ولكن خبو الانبعاثات توقف، وبقي سطوعها ثابتًا بدءًا من شهر مارس 2020.

تقول عالمة الفيزياء الفلكية رافايلا مارغوتي: «إن توقف الأشعة السينية عن الخفوت بسرعة هو أفضل دليل حتى الآن عن وجود مصدر آخر إضافةً إلى التدفق الذي رُصد أولًا».

ما قد يكون سبب انبعاثات الأشعة السينية؟

يعتقد الباحثون أن مخلفات الاندماج النجمي تمددت، وولدت ما يشبه موجةً صادمة شبيهة بالتي تحدث عند اختراق طائرة جدار الصوت، وتسخّن موجة الصدمة المواد المحيطة التي تصدر الأشعة السينية، ما يشكل شفق الكيلونوفا الذي لم يسبق رصده، ومن التفسيرات الأخرى المحتملة أن اندماج النجمين النيوترونيين قد خلق ثقبًا أسود يسقط فيه حطام الاندماج مُصدرًا الأشعة السينية قبل سقوطه، وسيكون أي من التفسيرين سابقةً في مجال علم الفلك إذا ثبتت صحته.

تقول هاجيلا في تصريح صحفي: «لقد دخلنا منطقةً مجهولةً في مجال دراسة نواتج اندماج النجوم النيوترونية»، وتضيف: «إننا نلقي النظرة الأولى على شيء جديد استثنائي، ما يعطينا فرصة لدراسة وفهم عمليات فيزيائية جديدة لم يسبق رصدها».

يتابع الباحثون رصد GW17081 باستعمال الأشعة السينية، والموجات الراديوية بهدف اكتشاف النظرية القادرة على تفسير شفق الكيلونوفا مما سبق، فإذا كان السبب موجة الصدمة، فستصبح الأشعة السينية، والانبعاثات الراديوية أشد خلال الأشهر أو السنوات القليلة القادمة، وإذا كان السبب ثقبًا أسود سينحسر إصدار الأشعة السينية حتى لا يعود بالإمكان رصده.

بكلتا الحالتين، إما أن يعرف علماء الفلك أن النجم النيوتروني لا يشكل ثقبًا أسود مباشرةً، أو أن يتمكنوا من رصد كيفية سقوط الحطام في الثقب الأسود مع الوقت.

سينشر البحث في مجلة Astrophysical Letters، وسيكون متاحًا للعامة على موقع arxiv.org.

توهجات غريبة من اصطدام نجم نيوتروني ما زالت مشعة بعد سنوات من اكتشافه

ترجمة: إيهاب عيسى

تدقيق: ميرفت الضاهر

المصدر