تصور الفنان لنظام النجوم الثنائية التي تنتج نوفا المتكررة ، وفي نهاية المطاف ، السوبرنوفا PTF 11kx. (الائتمان: رومانو كورادي ومعهد أستروفيسيكا دي كانارياس)
على الرغم من أنها استخدمت "الشموع القياسية" لقياس المسافة الكونية لعقود ، إلا أن المستعرات الأعظمية من النوع Ia يمكن أن تنتج عن أنواع مختلفة من أنظمة النجوم ، وفقًا للملاحظات الأخيرة التي أجراها فريق Palomar Transient Factory في مختبر Berkeley في كاليفورنيا.
ليس من السهل الحكم على المسافات عبر الفضاء بين المجرات من هنا على الأرض. داخل مجرة درب التبانة - وحتى المجرات القريبة - يمكن استخدام الضوء المنبعث من النجوم النابضة بانتظام (تسمى متغيرات Cepheid) لتحديد مدى بعد المنطقة في الفضاء. خارج مجموعتنا المحلية من المجرات ، ومع ذلك ، لا يمكن حل النجوم الفردية ، ومن أجل معرفة المسافة البعيدة التي يتعلمها علماء الفلك لاستخدام الضوء من أجسام أكثر إشراقًا: النوع Ia supernovae ، والذي يمكن تألق مع تألق يعادل 5 مليار صنز.
يتم إنشاء المستعرات الأعظمية من النوع Ia من إقران خاص من نجمين يدوران حول بعضهما البعض: يتم رسم مادة قزم بيضاء فائقة الكثافة من رفيق حتى يتم الوصول إلى كتلة حرجة - حوالي 40٪ أكبر من الشمس -. يمر القزم الأبيض المكتظ فجأة بسلسلة سريعة من التفاعلات النووية الحرارية ، تنفجر في نوبة مشرقة بشكل لا يصدق من المواد والطاقة ... منارة مرئية في جميع أنحاء الكون.
نظرًا لأنه تم العثور على طاقة وإضاءة نوع المستعرات الأعظمية من النوع Ia على حد سواء بشكل ثابت ، يمكن قياس المسافة من خلال سطوعها الظاهر كما يظهر من الأرض. عندما يتم رصد الضوء الخافت ، كلما كانت مجرته أبعد. بناءً على هذا التشابه الذي يبدو عالميًا ، كان يُعتقد أنه يجب إنشاء هذه المستعرات الأعظمية في حالات متشابهة جدًا ... خاصة أنه لم تتم ملاحظة أي منها بشكل مباشر - حتى الآن.
لاحظ فريق دولي من علماء الفلك العاملين في المسح التعاوني لمصنع بالومار العابر لأول مرة زوج نجم من نوع Ia المستعر الأعظم - يسمى نظام السلف - تقع في كوكبة الوشق. يحتوي النظام المسمى PTF 11kx على مسافة قرابة 600 مليون سنة ضوئية ويحتوي على قزم أبيض ونجم عملاق أحمر ، وهو اقتران لم يتم رؤيته في ملاحظات سابقة (على الرغم من أنه غير مباشر).
يقول آندي هاويل ، عالِم طاقم العمل في شبكة تلسكوب مرصد لاس كمبريس العالمية (LCOGT) والمؤلف المشارك في هذا البحث: "من المفاجئ تمامًا أن نجد أن المستعرات الأعظمية النووية الحرارية ، والتي تبدو جميعها متشابهة جدًا ، تأتي من أنواع مختلفة من النجوم". ورقة ، نشرت في عدد 24 أغسطس من العلوم. "كيف يمكن أن تبدو هذه الأحداث متشابهة للغاية ، إذا كان لها أصول مختلفة؟"
تم تحقيق الملاحظات الأولية لـ PTF 11kx من خلال تلسكوب روبوتي تم تركيبه على تلسكوب صموئيل أوشين 48 بوصة في مرصد بالومار في كاليفورنيا بالإضافة إلى خط بيانات عالي السرعة قدمه NSF و NASA ووزارة الطاقة. تم تحديد المستعر الأعظم في 16 كانون الثاني (يناير) 2011 ، ودعمته بيانات التحليل الطيفي اللاحقة من مرصد Lick ، متبوعًا بملاحظات "طارئة" فورية مع تلسكوب Keck في هاواي.
قال بيتر نوجنت ، كبير العلماء في مختبر لورانس بيركلي الوطني والمؤلف المشارك في الورقة: "استدعينا في الأساس زميلا مراقبا في جامعة كاليفورنيا وقاطعنا ملاحظاتهم للحصول على أطياف نقدية حاسمة".
أظهرت ملاحظات كيك أن نظام PTF 11kx بعد السوبرنوفا يحتوي على سحب بطيئة من الغاز والغبار لم يكن من الممكن أن تأتي من حدث السوبرنوفا الأخير. بدلاً من ذلك ، يجب أن تكون السحب - التي سجلت ارتفاعًا في الكالسيوم في بيانات طيف Lick - قد جاءت من حدث نوفا سابق حيث أشعل القزم الأبيض لفترة وجيزة طبقة من الغلاف الجوي وفجرها. ثم شوهدت هذه السحابة الآخذة في التوسع تتباطأ ، على الأرجح بسبب الرياح النجمية من عملاق أحمر مصاحب.
(ما الفرق بين نوفا ومستعر سوبر نوفا؟ اقرأ وكالة STEREO في وكالة ناسا الجديدة نوفا)
في نهاية المطاف ، تأثرت سحابة نوفا المتباطئة بفورة سريعة الحركة من المستعر الأعظم ، يتضح من الاندفاع المفاجئ في إشارة الكالسيوم التي تضاءلت تدريجيًا في الشهرين منذ حدث يناير. كان انفجار الكالسيوم هذا ، في الواقع ، المستعر الأعظم يصل إلى نوفا ويؤدي إلى "إشعاله".
تُظهر ملاحظات PTF 11kx أن السوبرنوفا من النوع Ia يستطيع تحدث في أنظمة السلف حيث شهد القزم الأبيض ثورات نوفا ، ربما مرارا وتكرارا - وهو السيناريو الذي اعتقد العديد من علماء الفلك في السابق أنه لا يمكن حدوثه. قد يعني هذا أيضًا أن PTF 11kx هو نوع جديد تمامًا من المستعر الأعظم من النوع Ia ، وبينما لم يكن مرئيًا ونادرًا في السابق ، فهو ليس فريدًا.
مما يعني أن "الشموع القياسية" الكونية قد تحتاج إلى تقليم فتيلها.
قال نوجنت: "نعلم أن المستعرات الأعظمية من النوع 1a تختلف قليلاً من مجرة إلى مجرة ، وقد قمنا بالمعايرة لذلك ، لكن هذه الملاحظة PTF 11kx تقدم أول تفسير لسبب حدوث ذلك". "يمنحنا هذا الاكتشاف فرصة لصقل وتحسين دقة قياساتنا الكونية."
المصدر: مركز أنباء بيركلي لاب
صور ملحقة: ملاحظة PTF 11kx (BJ Fulton ، شبكة تليسكوب مرصد لاس كمبريس العالمي) / قبة صموئيل أوشين تلسكوب 48 بوصة في مرصد بالومار. فيديو: رومانو كورادي ومعهد أستروفيسيكا دي كانارياس
