اكتشف علماء الفلك نجمًا مندفعًا بسرعة عالية غريبة عبر مجرة درب التبانة، ما دفعهم إلى الظن بانشقاق النجم خلال حدث مستعر أعظم غير اعتيادي. يسمى هذا النجم «SDSS J1240+6710»، ويعرف بدوكس، وهو قزم أبيض يبعد قرابة 1430 سنة ضوئية عن الأرض ويندفع بسرعة 250 كيلومترًا في الثانية بعكس اتجاه دوران المجرة، لكن الغرابة لا تتوقف هنا.
يمتلك النجم دوكس تركيبًا كيميائيًا غريبًا للغاية، ويشير إلى أن انفجارًا لمستعر أعظم لم نشهد مثيلًا قد دفعه بهذه السرعة العالية.
تعد الأقزام البيضاء بقايا نجوم منخفضة الكتلة (قد تقارب كتلتها ثمانية أضعاف كتلة الشمس) تصل إلى نهاية عمرها وتنفذ منها العناصر التي تتحد في نواتها.
تنفجر معظم كتلة الأقزام البيضاء الوحيدة في الفضاء، كما سينتهي المطاف بشمسناـ قبل أن تنهار نواتها على نفسها لتشكل جسمًا ذو كتلة أقل بنحو 1.4 من كتلة الشمس، وهذا هو الحد الأقصى لكتلة قزم أبيض مستقر.
لا تصل هذه الأقزام البيضاء الوحيدة إلى طور المستعر الأعظم بل تستمر أقزامًا بيضاء، وتبرد تدريجيًا عبر مليارات السنين. تعد البنية الكيميائية لهذه النجوم مفهومةً إلى حد ما، إذ تتشكل غالبية أغلفتها الجوية أساسًا من الهيدروجين والهيليوم، وبنسبة أقل من الكربون والأكسجين.
اكتشف علماء الفلك النجم دوكس في عام 2015، وهو قزم أبيض غير اعتيادي ذو كتلة صغيرة تصل إلى نحو 40% من كتلة الشمس. وقد كشف التحليل الطيفي أن الغلاف الجوي لدوكس يتشكل من الأكسجين أساسًا، مع نسب قليلة من المغنيسيوم والنيون والسيليكون، من دون أي أثر للهيدروجين أو الهيليوم.
تطلبت هذه النتائج إلقاء نظرة أقرب، وهذا ما دفع فريقًا من علماء الفلك بقيادة الفيزيائي بوريس غانيسكي من جامعة وارويك في المملكة المتحدة إلى أخذ قياسات طيفية باستعمال تلسكوب هابل الفضائي.
أسفرت النتائج عن خصائص أكثر غرابة، فقد احتوى الغلاف الجوي لدوكس أيضًا على القليل من الكربون والصوديوم والألمنيوم، التي تنتج خلال الطور الأول من التفاعلات الحرارية النووية للمستعر الأعظم.
لكن العناصر الأثقل التي تنتج عن تفاعل هذه العناصر الخفيفة خلال أطوار لاحقة من المستعر الأعظم كعناصر المجموعة الحديدية (الحديد والنيكل والكروم والمنغنيز) لم يكن لها أثر، ما يشير إلى بدء طور المستعر الأعظم ومن ثم توقفه.
لاحظ الفريق خلال حسابهم لسرعة النجم أن سرعة اندفاعه عالية في المجرة، ما جعل الأمر منطقيًا.
أوضح غانيسكي: «هذا النجم فريد من نوعه لأنه يحتوي على جميع الخصائص الأساسية للقزم الأبيض لكنه يمتلك سرعةً عاليةً ووفرةً غير اعتيادية من العناصر التي لا تعد منطقيةً مقارنةً بكتلته الصغيرة. يدل تكوينه الكيميائي على تفاعله النووي، وتشير كتلته الصغيرة وسرعته العالية إلى قدومه من نظام ثنائي قريب، وإلى خضوعه أيضًا لاشتعال حراري نووي. ربما صدر عن أحد أنواع المستعرات العظمى، لكنه نوع لم نشهد له مثيلًا من قبل».
توجد العديد من النجوم في المجرة في أنظمة ثنائية محصورة في مدار مغلق ومشترك، هكذا نحصل على مستعر أعظم من قزم أبيض، فحين يتشرب النجم العناصر والمواد من نجمه المرافق، فإن ذلك يسبب تراكم المواد ما يهدد استقرار النجم، فينتج عنه انفجار مستعر أعظم.
يعتقد الفريق أن هذه العملية بدأت مسبقًا، لكن الاشتعال الحراري النووي والانبعاث الكتلي كانا كافيين للإخلال بمدار النظام الثنائي، فانبعث النجمان في الفضاء باتجاه معاكس.
قال غانيسكي:» يُنتج النظام الثنائي المغلق والخضوع لاشتعال حراري نووي وإصدار الكثير من الكتلة قزمًا أبيضًا صغير الكتلة بقوة دفع دورانية سريعة جدًا».
تعد المستعرات العظمى القادمة من الأقزام البيضاء في الأنظمة الثنائية من أكثر الأجسام المعروفة في الكون، يعرف هذا النمط من المستعرات بالمستعر الأعظم من النمط (Ia)، وتفيد درجة سطوعها العالية بقياس المسافات الكونية.
تلمع هذه المستعرات في السماء أحيانًا، إذ تبدأ بالسطوع بضعة أشهر حين ينفجر النجم، ثم تبهت تدريجيًا عبر السنين. يدعم النيكل المشع هذا الضوء المتبقي، وقد يفسر غياب النيكل في النجم دوكس عدم ملاحظتنا للانفجار.
كان الوميض الناتج عن المستعر الأعظم الجزئي قصيرًا لا يُلاحَظ إلا تحت الرصد، وهذه إشارة إلى محدودية فهمنا لكيفية موت النجوم.
قال غانيسكي:» نحن نكتشف الآن أنماطًا جديدةً من الأقزام البيضاء التي تنجو من المستعرات العظمى تحت العديد من العوامل المختلفة اعتمادًا على تركيب النجم وكتلته وسرعته، تساعد هذه العوامل على تحديد طور المستعر الأعظم الذي خضع له النجم. من الواضح وجود العديد من الأمور الغريبة في الكون، وستساعدنا دراسة الناجين من المستعرات العظمى في مجرة درب التبانة على فهم العديد من حوادث المستعرات العظمى الحاصلة في المجرات الأخرى».
اقرأ أيضًا:
المستعر الأعظم ( السوبرنوفا ) – الحدث الأكثر تألقًا في الكون !
ترجمة: حمزة البدارنة
تدقيق: راما الهريسي
