شاهد علماء الفلك نجمًا عملاقًا ينفجر في مرحلة المُسْتَعِر الأعظم للمرة الأولى على الإطلاق في مشهد فاق توقعات الباحثين.
وبدأ العلماء في مشاهدة النجم المحكوم عليه بالتلاشي واسمه "أس أن 2020 تي أل أف" (SN 2020tlf) ويقع على بعد حوالي 120 مليون سنة ضوئية من الأرض قبل أكثر من 100 يوم من انهياره النهائي العنيف، وفقًا لدراسة جديدة نُشرت في 6 يناير/ كانون الثاني الجاري في مجلة الفيزياء الفلكية ونقل تفاصيلها موقع "لايف سينس".
وخلال الفترة السابقة للانفجار الضخم، رأى الباحثون النجم ينفجر محدثًا ومضات من الضوء الساطع مترافقة مع انفجار كرات ضخمة من الغاز على سطحه.
انفجار ضخم
وقال الباحثون "إن حجم الانفجار كان مفاجأة كبيرة، حيث لم تظهر الملاحظات السابقة لعمالقة حمراء على وشك تفجير قممها أي آثار لانبعاثات عنيفة".
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة وين جاكوبسون جالان، الباحث بجامعة كاليفورنيا في بيركلي في بيان: "هذا اختراق في فهمنا لما تفعله النجوم الضخمة قبل لحظات من موتها". وأضاف: "لأول مرة، شاهدنا نجما أحمر عملاقا ينفجر!"
والكواكب الحمراء العملاقة هي أكبر النجوم في الكون من حيث الحجم، حيث يبلغ حجم نصف قطرها مئات أو أحيانًا أكثر من ألف مرة نصف قطر الشمس.
ومثل الشمس، تولّد هذه النجوم الضخمة الطاقة من خلال الاندماج النووي لعناصر في قلبها. ولكن نظرًا لكونها كبيرة جدًا، يمكن للكواكب العملاقة الحمراء تكوين عناصر أثقل بكثير من الهيدروجين والهيليوم الذي تحرقه شمسنا.
عندما تحرق هذه النجوم عناصر أضخم، تصبح نواتها أكثر سخونة وأكثر ضغطًا. وعندما تبدأ هذه النجوم بدمج الحديد والنيكل، تنفد طاقتها وتنهار وتطلق غلافها الجوي الخارجي الغازي إلى الفضاء في انفجار عنيف في مرحلة تسمى المستعر الأعظم.
وسبق أن لاحظ العلماء هذه النجوم قبل انفجارها ودرسوا تداعيات هذه الانفجارات الكونية ولكنهم لم يروا العملية تحدث في الوقت الفعلي حتى الآن.
130 يوما من حياة النجم
وبدأ مؤلفو الدراسة الجديدة بمراقبة "أس أن 2020 تي أل أف" في صيف عام 2020، عندما لاحظوا وميضا إشعاعيا ساطعا، فسّره الفريق لاحقًا على أنه غاز ينفجر من سطح النجم. وباستخدام تلسكوبين في هاواي راقب الباحثون النجم لمدة 130 يومًا. وبدأ النجم في مرحلة إصهار العناصر داخله.
Scientists watched a red supergiant star go supernova in real time, and it was far more violent than they were expecting. https://t.co/XvzGYcF9Ln
— How It Works (@HowItWorksmag) January 10, 2022
وقال الباحثون: "إن الفريق رأى دليلاً على وجود سحابة كثيفة من الغاز تحيط بالنجم وقت انفجاره". ورجحوا أن تكون السحابة من الغاز نفسه الذي أطلقه النجم خلال الأشهر السابقة، ما يشير إلى أن النجم شهد انفجارات عنيفة قبل وقت طويل من انهيار قلبه في خريف عام 2020.
وقالت المؤلفة المشاركة في الدراسة رافايلا مارغوتي، عالمة الفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا في بيركلي: "لم نؤكد أبدًا مثل هذا النشاط العنيف في نجم عملاق أحمر يحتضر حيث نراه ينتج مثل هذا الانبعاث المضيء ثم ينهار ويحترق حتى الآن".
