ما الفرق بين المستعر والمستعر الأعظم؟ سنحاول في هذه المقالة الإجابة عن السؤال المطروح
المُسْتَعِر «Nova» والمُسْتَعِر الأعظم «Supernova» هما نوعان من الأحداث الكونية التي تحدث باستمرار في الكون. والمستعرات هي انفجارات أقلّ قوة بكثير من المستعّرات العظمى، وتحدث على سطح القزم الأبيض «white dwarf» نتيجة التفاعلات النووية لاندماج نوى الهِدروجين إلى هيليوم. أما المستعرات العظمى فهي انفجارات عنيفة مفاجئة إذ تُنتج فيها العناصر الأثقل من الحديد والنيكل.
المستعر
تحدث المستعرات على سطح القزم الأبيض وتسبب زيادة مفاجئة في وميض القزم الأبيض. ويعتبر القزم الأبيض جزءًا من نظام ثنائي يتكون من قزم أبيض يرافق نجمًا اعتياديًا أو قزمًا أبيض أصغر ويدور أحدهما حول الآخر.
إذا كان للقزم الأبيض كمية كافية من المواد، فإنّ جاذبيته يمكن أن تسحب الهِدروجين من النجم المرافق. يُضغط الهِدروجين المسحوب تحت جاذبية القزم الأبيض الصارمة، فإذا كان الضغط ودرجة الحرارة عالية بما يكفي لدمج الهِدروجين إلى هيليوم فإنه سيحدث انفجار نووي حراري مفاجئ على سطح القزم الأبيض كنتيجة للاندماج السريع ويدعى المستعر.
وتُطلق كمية هائلة من الطاقة خلال الانفجار فتسبب توهج القزم الأبيض بشكل مفاجئ. في انفجار المستعّر الاعتيادي تندمج نسبة قليلة من الهِدروجين إلى هيليوم ويمكن أن ينتج عدة آلاف من التألقات النجمية، ولكن بعد الانفجار ينخفض السطوع مع مرور الوقت.
هنالك نوع آخر من المستعرات يدعى مستعّر الهيليوم «Helium nova»، إذ يعتقد العلماء أن مستعر الهيليوم هو انفجار قشرة الهيليوم في القزم الأبيض، لذلك لا يعتبر مستعر الهيليوم ناجمًا عن تفاعل اندماج الهيدروجين.
المستعّر الأعظم
المستعّرات العظمى هي مصانع عملاقة للعناصر الثقيلة، ويوجد نوعان من المستعرات العظمى (نوع I ونوع II). المستعر الأعظم (نوع I) يشبه المستعّر الاعتيادي، إذ يسحب القزم الأبيض المادة من النجم المرافق، بالنتيجة فإنها تنهار بسرعة مفاجئة بفعل الجاذبية الهائلة وتنفجر. يصنف المستعّر الأعظم (نوع I) إلى ثلاث أصناف فرعية بالاعتماد على أطيافها نوع Iأ، ونوع Iب، ونوع I ج.
يحدث المستعر الأعظم (نوع II) عندما يستهلك النجم العملاق وقوده. في بداية النجم يندمج الهِدروجين إلى هيليوم، فإذا كانت درجة حرارة النجم وكثافة المواد كافية بعد نفاد وقوده، فإن نوى الهيليوم تبدأ بالاندماج إلى كربون وأكسجين في مركز النجم.
تمتد هذه العمليات النووية الحرارية تدريجيًّا من مركز النجم باتجاه السطح طبقة بعد طبقة بشكل مستمر حتى تتكون النوى الثقيلة كالحديد والنيكل.
حالما تتجاوز كتلة قلب النجم حدّ شاندراسيكار (Chandrasekhar’s limit) -وهو أقصى كتلة يمكن أن يصل لها قزم أبيض مستقر- فجأة ينهار قلب النجم إلى الداخل مما يسبب زيادة درجات الحرارة والكثافة بشكل كبير. في نهاية المطاف، يصل النجم إلى مرحلته النهائية مشكلًا انفجار المستعر الأعظم.
المستعّرات العظمى هي أعنف الانفجارات في الكون. فهي تطلق كمية هائلة من الطاقة في الفضاء، وكذلك تقذف كمية كبيرة من المواد بما فيها النوى الثقيلة. يعتقد الفيزيائيون أن المستعّرات العظمى هي المصدر الرئيسي للنوى الثقيلة كاليورانيوم.
بعد انفجار المستعر الاعتيادي يعود القزم الأبيض إلى حالته الطبيعية تدريجيًّا، ولكن بعد انفجار المستعّر الأعظم فما تبقى يتحول إلى ثقب أسود أو نجم نيوتروني.
إعداد: سرمد يحيى
تدقيق: عبدالسلام محمد
المصدر
