لأول مرة.. رصد المراحل المبكرة من انفجار نجمي

تمكن علماء لأول مرة من رصد المراحل المبكرة جدًا من انفجار نجمي عندما انفجر نجم ضخم بشكل مميز يشبه ثمرة الزيتون.

واستخدم الباحثون التلسكوب العملاق (في.إل.تي) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي لرصد الانفجار النجمي، الذي شمل نجمًا كتلته نحو 15 مثلًا لكتلة الشمس، يقع في مجرة تُسمى (إي.جي.سي 3621) والتي تبعد نحو 22 مليون سنة ضوئية عن الأرض باتجاه كوكبة الشجاع.

والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء خلال عام واحد، أي 9.5 تريليون كيلومتر.

ومن الصعب حتى وقتنا هذا تحديد شكل هذه الانفجارات بسبب سرعتها الكبيرة، لذا تطلب الأمر تحركًا سريعًا مع هذا الحدث. ورصد الانفجار في العاشر من أبريل/ نيسان 2024، في الوقت الذي وصل فيه عالم الفيزياء الفلكية يي يانغ من جامعة تسينغهوا في الصين بعد رحلة طويلة إلى سان فرانسيسكو. وبعد ساعات قليلة، قُبل طلب يانغ الرسمي بتوجيه التلسكوب الكبير جدًا نحو المستعر الأعظم.

وبذلك تمكن الباحثون من رصد الانفجار بعد 26 ساعة فقط من الاكتشاف الأولي، وبعد 29 ساعة من اختراق المواد من داخل النجم لسطحه لأول مرة.

ورأوا أن النجم المحتضر كان محاطًا عند خط استوائه بقرص موجود مسبقًا من الغاز والغبار، ومع الانفجار دفعت المادة الخارجة من اللب النجمي باتجاه الخارج لتشوه شكل النجم إلى هيئة تشبه حبة زيتون قائمة. وعلى نحو لافت، لم يُفجر الانفجار النجم في شكل كروي، بل دفع بعنف في جهتين متقابلتين من النجم.

وقال يانغ، قائد الدراسة التي نشرت في دورية ساينس أدفانسز: "هندسة الانفجار النجمي توفر معلومات أساسية عن تطور النجوم والعمليات الفيزيائية التي تؤدي إلى هذه الألعاب النارية الكونية".

وأضاف أن "الآليات الدقيقة وراء انفجارات المستعرات العظمى للنجوم الضخمة، تلك التي تزيد كتلتها عن ثمانية أمثال كتلة الشمس، لا تزال محل نقاش وهي واحدة من أهم الأسئلة التي يريد العلماء معالجتها".

والنجوم الكبيرة كهذه تكون أعمارها قصيرة نسبيًا. هذا النجم، وهو من نوع يُسمى العملاق الأحمر الفائق، كان عمره نحو 25 مليون سنة وقت انقراضه. بالمقارنة، يبلغ عمر الشمس أكثر من 4.5 مليار سنة، ويتبقى لها بضعة مليارات أخرى.

وقال الباحث المشارك في الدراسة، ديتريش بادي، وهو عالم فيزياء فلكية مقيم في ألمانيا في المرصد الأوروبي الجنوبي إن قطر النجم بلغ أثناء انفجاره أكثر من 600 أمثال قطر الشمس. ونفث النجم بعضًا من كتلته إلى الفضاء. ويُعتقد أن ما تبقى منه تحول إلى نجم نيوتروني، وهو بقايا نجمية شديدة الكثافة.

وقال يانغ: "التقطت أولى مشاهدات التلسكوب العملاق (في.إل.تي) المرحلة التي انطلقت فيها المادة المتسارعة بسبب الانفجار بالقرب من مركز النجم عبر سطح النجم، الغلاف الضوئي".

وأضاف: "بمجرد اختراق الصدمة للسطح، تطلق كميات هائلة من الطاقة. ثم يُشرق الانفجار النجمي بشكل كبير ويصبح قابلًا للرصد. خلال مرحلة قصيرة، يُمكن دراسة شكل ‘الاندفاع’ الأولي للانفجار النجمي قبل تفاعل الانفجار مع المادة المحيطة بالنجم".

وقال يانغ إن هذا الشكل يقدم أدلة حول كيفية حدوث الانفجار في قلب النجم. وأضاف أن الملاحظات الجديدة تستبعد على ما يبدو بعض النماذج العلمية الحالية لعملية الانفجار، في الوقت الذي يحسن فيه العلماء فهمهم لانفجار النجوم الهائلة.