شاهد الفلكيون نجماً ينفجر في الزمن الحقيقي
رصد الفلكيون نجماً عملاقاً ينفجر في مستعر أعظم ناري لأول مرة على الإطلاق، فكان المشهد أكثر تفجراً مما توقعه الباحثون. بدأ العلماء يلاحظون النجم المحكوم عليه بالفناء، وهو نجم أحمر فائق العملقة Red supergiant يعرف حاليّا بـ ،SN 2020tlf ويقع على بعد نحو 120 مليون سنة ضوئية من الأرض، قبل أكثر من 100 يوم من انهياره النهائي العنيف.
أثناء الفترة السابقة للانهيار، رأى الباحثون النجم يتفجر بومضات من الضوء الساطع مع انفجار كرات ضخمة من الغاز من سطح النجم. جاءت هذه الألعاب النارية كمفاجأة كبيرة، حيث لم تُظهر المشاهدات السابقة لعمالقة حمراء فائقة على وشك الانفجار أي آثار لانبعاثات عنيفة. قال وين جاكوبسون- غالان Wynn Jacobson-Galan من جامعة كاليفورنيا في بيركلي: ”يمثل هذا تطوراً كبيراً في فهمنا لما تفعله النجوم الضخمة قبل أن تخمد بلحظات. لأول مرة، شاهدنا عملاقاً أحمر فائقاً وهو ينفجر“.
النجوم الحمراء فائقة العملقة هي أكبر النجوم في الكون من حيث الحجم، حيث تبلغ مئات أو أحياناً أكثر من ألف ضعف نصف قطر الشمس- على الرغم من أنها ليست أسطع أو أضخم النجوم الموجودة. مثل شمسنا، تولد هذه النجوم الضخمة الطاقة عن طريق الاندماج النووي للعناصر في لبها. ولكن نظراً لحجمها الهائل، يمكن للنجوم الحمراء فائقة العملقة تكوين عناصر أثقل بكثير من الهيدروجين والهيليوم اللذين تحرقهما شمسنا.
عندما تحرق النجوم الحمراء فائقة العملقة المزيد من العناصر الهائلة، تكون قلوبها أكثر سخونة وأعلى ضغطاً. في النهاية، عندما تشرع في دمج الحديد والنيكل، تنفد طاقة هذه النجوم، وينهار لبها وتلفظ غلافها الجوي الخارجي الغازي إلى الفضاء في انفجار عنيف من النوع الثاني للسوبرنوفا.
شاهد العلماء النجوم الحمراء فائقة العملقة قبل أن تتحول إلى مستعر أعظم، ودرسوا تداعيات هذه الانفجارات الكونية، لكنهم لم يروا العملية برمتها وهي تحدث في الزمن الحقيقي حتى الآن.
بدأ الباحثون رصد النجم SN 2020tlf في صيف عام ،2020 عندما أطلق النجم وميضاً إشعاعياً ساطعاً فسره الفريق لاحقاً على أنه غاز يتفجر فوق سطح النجم. باستخدام تلسكوبين في هاواي – هما تلسكوب بان- ستارسي Pan-STARRSl التابع لمعهد هاواي لعلم الفلك ومرصد دبليو إم كيك WM Keck على جبل ماونا كيا Mauna Kea، رصد الباحثون النجم الغريب الأطوار لمدة 130 يوماً. وأخيراً، في نهاية تلك الفترة، انفجر النجم إلى أشلاء.
رأى الفريق دليلاً على وجود سحابة كثيفة من الغازات تحيط بالنجم وقت انفجاره، والتي يرجح أنها الغازات نفسها التي أطلقها النجم أثناء الأشهر السابقة. يشير هذا إلى أن النجم بدأ يتعرض لانفجارات عنيفة قبل وقت طويل من انهيار لبه في خريف عام .2020 قالت رافايلا مارغوتي Raffaella Margutti، عالمة الفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا في بيركلي: ”لم نؤكد قطُّ مثل هذا النشاط العنيف في نجم أحمر فائق العملقة قبيل خموده بحيث نراه ينتج مثل هذا الانبعاثات الساطعة، ثم ينهار ويشتعل، حتى الآن“. تشير هذه الملاحظات إلى أن النجوم الحمراء فائقة العملقة تخضع لتغيرات كبيرة في بنيتها الداخلية في نهاية حياتها، مما يؤدي إلى انفجارات غازية فوضوية في الأشهر الأخيرة قبل انهيارها.
بقلم: براندون سبيكتور
