مثل شاهد على موت عنيف، أعطى تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا علماء الفلك مؤخرا نظرة غير مسبوقة للحظات الأولى من الزوال الكارثي لنجم.
وتوفر بيانات هابل، جنبا إلى جنب مع الملاحظات الأخرى للنجم المنكوب من التلسكوبات الفضائية والأرضية، لعلماء الفلك نظام تنبؤات مبكر حول الانفجارات القادمة للنجوم الأخرى.
وأوضح رايان فولي من جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز، قائد الفريق الذي قام بهذا الاكتشاف: “هذا وضع مختلف، لأننا نعرف حقا ما يحدث ونرى الموت في الواقع”.
ويقع المستعر الأعظم، المسمى SN 2020fqv، في مجرات الفراشة المتفاعلة، والتي تقع على بعد نحو 60 مليون سنة ضوئية في كوكبة العذراء.
ووقع اكتشافه في أبريل 2020 بواسطة مرفق زويكي العابر في مرصد بالومار في سان دييغو، كاليفورنيا.
أعطت ملاحظات ساتل مسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS)، وهو قمر صناعي تابع لوكالة ناسا مصمم في المقام الأول لاكتشاف الكواكب الخارجية، وتلسكون هابل، جنبا إلى جنب مع مجموعة من المراصد الأرضية أول نظرة شاملة لنجم في “الساعات الأولى” بعد موته. وبحث هابل عن مادة قريبة جدا من النجم، تسمى مادة نجمية، بعد ساعات فقط من الانفجار، حيث وقع تفجير هذه المادة من النجم في العام الأخير من حياته. وسمحت هذه الملاحظات لعلماء الفلك بفهم ما كان يحدث للنجم لحظة احتضاره مباشرة.
وأوضح سامابورن تينيانونت، رئيس فريق البحث والمؤلف المشارك في الدراسة: “بالنسبة لهذا المستعر الأعظم، تمكنا من إجراء عمليات رصد فائقة السرعة باستخدام هابل، ما وفر تغطية غير مسبوقة للمنطقة المجاورة للنجم الذي انفجر”.
ونظر الفريق في ملاحظات هابل للنجم منذ التسعينيات. وقدم مرصد TESS صورا للنظام كل 30 دقيقة بدأت قبل عدة أيام من الانفجار، وخلال الانفجار نفسه، وتستمر لعدة أسابيع.
واستخدم هابل مرة أخرى بعد ساعات فقط من اكتشاف علماء الفلك الانفجار لأول مرة.
ومن خلال دراسة المادة النجمية مع هابل، اكتسب العلماء فهما لما كان يحدث حول النجم في العقد الماضي. وبالجمع بين كل هذه المعلومات، تمكن الفريق من إنشاء نظرة متعددة الجوانب على السنوات الأخيرة للنجم.
وقال فولي: “الآن لدينا هذه القصة الكاملة حول ما حدث للنجم في السنوات التي سبقت موته، وخلال وقت الوفاة، وبعد حدوث ذلك. هذا حقا هو العرض الأكثر تفصيلا لنجوم مثل هذه في لحظاتهم الأخيرة وكيف تنفجر”.
وأطلق العلماء على SN 2020fqv اسم “حجر رشيد المستعرات الأعظمية”، حيث ساعد حجر رشيد القديم، الذي يحتوي على نفس النص المنقوش في ثلاثة نصوص مختلفة، الخبراء على تعلم قراءة الهيروغليفية المصرية.
وفي حالة هذا المستعر الأعظم، سيتعلم العلماء التنبؤ بالانفجارات القادمة للنجوم الأخرى.
استخدم الفريق العلمي ثلاث طرق مختلفة لتحديد كتلة النجم المتفجر. والتي شملت مقارنة خصائص وتطور المستعر الأعظم مع النماذج النظرية.
واستخدموا معلومات من صورة هابل الأرشيفية للنجم عام 1997 لاستبعاد النجوم ذات الكتلة الأعلى، كما استخدموا الملاحظات لقياس كمية الأكسجين في المستعر الأعظم مباشرة، والتي تتحقق من كتلة النجم. وكانت جميع النتائج متسقة: نحو 14 إلى 15 ضعف كتلة الشمس.
ويعد التحديد الدقيق لكتلة النجم الذي ينفجر في مستعر أعظم أمرا بالغ الأهمية لفهم كيف تعيش النجوم الضخمة وتموت.
وقال فولي: “يمكن أن يكون هذا نظام تحذير. إذا رأيت نجما يبدأ في الاهتزاز قليلا، فربما يجب أن نوليه المزيد من الاهتمام ونحاول حقا فهم ما يحدث هناك قبل أن ينفجر. وإذا وجدنا المزيد والمزيد من هذه المستعرات الأعظمية بهذا النوع من مجموعة بيانات ممتازة، سنتمكن من فهم ما يحدث في السنوات القليلة السابقة من حياة النجم بشكل أفضل”.
المصدر: phys.org
