أعلن فريق دولي من علماء الفلك اليوم أنهم حددوا النجم المرافق المحتمل الناجم عن انفجار مستعر أعظم عملاق شهده عام 1572 عالم الفلك الدنماركي العظيم تايكو براهي وعلماء فلك آخرون في تلك الحقبة.
يوفر هذا الاكتشاف أول دليل مباشر يدعم الاعتقاد الراسخ بأن المستعرات الأعظمية من النوع Ia تأتي من أنظمة النجوم الثنائية التي تحتوي على نجم عادي ونجم قزم أبيض محترق. ينسكب النجم الطبيعي المواد على القزم ، مما يؤدي في النهاية إلى حدوث انفجار.
يتم نشر نتائج هذا البحث ، بقيادة بيلار رويز لابوينتي من جامعة برشلونة ، إسبانيا ، في مجلة العلوم البريطانية في 28 أكتوبر. "لم يكن هناك دليل سابق يشير إلى أي نوع معين من النجوم المرافقة من بين العديد من المقترحات التي تم اقتراحها. هنا حددنا مسارًا واضحًا: نجم التغذية مشابه لشمسنا ، أكثر عمقًا بقليل ، "يقول رويز لابوينتي. وأضافت "السرعة العالية للنجم لفتت انتباهنا إليها".
تُستخدم المستعرات الأعظمية من النوع Ia لقياس تاريخ معدل تمدد الكون ، وهي أساسية لمساعدة الفلكيين على فهم سلوك الطاقة المظلمة ، وهي قوة غير معروفة تسرع توسع الكون. يعد العثور على أدلة لتأكيد النظرية حول كيفية انفجار المستعرات الأعظمية من النوع Ia أمرًا حاسمًا لتأكيد الفلكيين على أنه يمكن فهم الأشياء بشكل أفضل كمعايرة موثوقة لتوسيع الفضاء.
تقرأ هوية العضو الباقي من الثنائي النجمى كحكاية تحقيق فى مسرح الجريمة. على الرغم من أن علماء الفلك اليوم وصلوا إلى مكان الكارثة بعد 432 سنة ، باستخدام الطب الشرعي الفلكي ، قاموا بإلقاء القبض على أحد الجناة الذين هرعوا بعيدًا عن موقع الانفجار (الذي يلفه الآن فقاعة ضخمة من الغاز الساخن تسمى Tycho's Supernova Remnant) . على مدى السنوات السبع الماضية ، تمت دراسة النجم الجامح ومحيطه باستخدام مجموعة متنوعة من المقاريب. لعب تلسكوب هابل الفضائي دورًا رئيسيًا من خلال قياس حركة النجم بدقة على خلفية السماء. يكسر النجم الحد الأقصى للسرعة لتلك المنطقة المحددة من مجرة درب التبانة من خلال التحرك ثلاث مرات أسرع من النجوم المحيطة. مثل الحجر الذي ألقاه حبال ، ذهب النجم بسرعة إلى الفضاء ، محتفظًا بسرعة حركته المدارية عندما تعطل النظام بسبب انفجار القزم الأبيض.
هذا وحده هو دليل ظرفى على أن النجم هو الجاني لأن هناك تفسيرات بديلة لسلوكه المشبوه. يمكن أن تسقط بسرعة عالية من الهالة المجرية التي تحيط بقرص درب التبانة. لكن الأطياف تم الحصول عليها باستخدام تلسكوب William Herschel الذي يبلغ طوله 4.2 متر في لا بالما و 10 م. تُظهر تلسكوبات كيك في هاواي أن المشتبه به يحتوي على نسبة عالية من العناصر الثقيلة النموذجية للنجوم التي تسكن في قرص درب التبانة ، وليس الهالة.
النجم الذي وجده فريق Ruiz-Lapuente هو نسخة قديمة من Sun. بدأ النجم في التوسع في القطر مع تقدمه نحو مرحلة العملاق الأحمر (المرحلة النهائية من عمر نجم يشبه الشمس). اتضح أن النجم يتناسب مع ملف الجاني في أحد التخمينات المقترحة للمستعر الأعظم. في الأنظمة الثنائية للنوع المستعر الأعظم من النوع Ia ، فإن النجم الأكثر ضخامة في الزوج سينمو بشكل أسرع ويصبح في النهاية نجمًا قزمًا أبيض. عندما يتقدم النجم المرافق البطيء التقدم في السن بعد ذلك إلى النقطة التي يبدأ فيها بالبالون في الحجم ، فإنه ينسكب الهيدروجين على القزم. يتراكم الهيدروجين حتى يصل القزم الأبيض إلى عتبة كتلة حرجة ودقيقة ، تسمى حد Chandrasekhar ، حيث ينفجر كقنبلة نووية عملاقة. إن ناتج الطاقة لهذا الانفجار معروف جيدًا لدرجة أنه يمكن استخدامه كشمعة قياسية لقياس المسافات الفلكية الشاسعة. ("الشمعة القياسية" الفلكية هي أي نوع من الأجسام المضيئة التي يتم تحديد قوتها الجوهرية بدقة شديدة بحيث يمكن استخدامها لإجراء قياسات المسافة بناءً على المعدل الذي يخفت فيه الضوء على المسافات الفلكية).
"من بين الأنظمة المختلفة التي تحتوي على الأقزام البيضاء التي تتلقى مواد من رفيق الكتلة الشمسية ، يُعتقد أن البعض أسلاف قابلة للحياة للنوع المستعر الأعظم من النوع الأول ، على أسس نظرية. يحتوي نظام يسمى U Scorpii على قزم أبيض ونجم مشابه للنجم الموجود هنا. ستؤكد هذه النتائج أن مثل هذه الثنائيات ستنتهي في انفجار مثل الانفجار الذي لاحظه تايكو براهي ، لكن هذا سيحدث عدة مئات الآلاف من السنين من الآن ، "يقول رويز لابوينتي.
هناك نظرية بديلة للمستعرات الأعظمية من النوع Ia وهي أن قزمين أبيضين يدوران حول بعضهما البعض ، ويفقدان الطاقة تدريجيًا من خلال انبعاث الإشعاع الثقالي (موجات الجاذبية). عندما يفقدون الطاقة ، يتجهون نحو بعضهم البعض ويدمجون في نهاية المطاف ، مما يؤدي إلى قزم أبيض تصل كتلته إلى حد Chandrasekhar ، وينفجر. يقول أليكس فيليببنكو من جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، وهو مؤلف مشارك في هذا البحث: "لا يبدو أن المستعر الأعظم في تايكو أنتج بواسطة هذه الآلية ، حيث تم العثور على رفيق محتمل على قيد الحياة". ويقول إنه مع ذلك ، لا يزال من الممكن وجود مسارين تطوريين مختلفين للنوع المتفجرة من النوع الأول.
في 11 نوفمبر 1572 ، لاحظ تايكو براهي وجود نجمة في كوكبة كاسيوبيا كانت مشرقة مثل كوكب المشتري (الذي كان في سماء الليل في برج الحوت). لم يلاحظ مثل هذا النجم في هذا الموقع من قبل. سرعان ما تعادل الزهرة في السطوع (التي كانت في -4.5 في السماء قبل الفجر). لمدة أسبوعين يمكن رؤية النجم في وضح النهار. في نهاية نوفمبر ، بدأ يتلاشى ويتغير اللون ، من الأبيض الساطع إلى الأصفر والبرتقالي إلى الضوء المحمر الخافت ، أخيرًا يتلاشى بعيدًا عن الرؤية في مارس 1574 ، بعد أن كان مرئيًا للعين المجردة لمدة 16 شهرًا تقريبًا. إن سجل Tycho الدقيق في تفتيح وعتمة المستعر الأعظم يسمح الآن لعلماء الفلك بتحديد "توقيعه الخفيف" كتوقيع مستعر أعظم من النوع Ia.
كانت المستعر الأعظم لتيكو براهي مهمة جدًا لأنها ساعدت علماء الفلك في القرن السادس عشر على التخلي عن فكرة ثبات السماء. في الوقت الحاضر ، لا تزال المستعرات الأعظمية من النوع Ia لاعبين رئيسيين في أحدث الاكتشافات الكونية. لمعرفة المزيد عنهم وآلية الانفجار الخاصة بهم ، ولجعلهم أكثر فائدة كمسبارات كونية ، يدرس مشروع تلسكوب هابل الفضائي الحالي بقيادة فيليبينكو عينة من المستعرات الأعظمية في المجرات الأخرى في نفس الوقت الذي تنفجر فيه.
المصدر الأصلي: نشرة أخبار هابل
