في 23 فبراير 1987 ، وصل الضوء من نجم ضخم متفجر إلى الأرض. كان هذا الحدث ، الذي جرى في سحابة ماجلان الكبيرة ، وهي مجرة صغيرة تبعد 168000 سنة ضوئية حول درب التبانة ، أقرب مستعر أعظم يحدث منذ 400 عام تقريبًا ، والأولى منذ اختراع التلسكوبات الحديثة.
بعد أكثر من 30 عامًا ، استخدم فريق ملاحظات الأشعة السينية والمحاكاة الفيزيائية لقياس درجة حرارة العناصر في الغاز حول النجم الميت لأول مرة بدقة. عندما تصطدم موجات الصدمة الفائقة من قلب المستعر الأعظم إلى ذرات في الغاز المحيط ، فإنها تسخن هذه الذرات إلى مئات الملايين من درجات فهرنهايت.
تم نشر النتائج في 21 يناير في مجلة Nature Astronomy.
الخروج مع اثارة ضجة
عندما تصل النجوم العملاقة إلى الشيخوخة ، تنزلق طبقاتها الخارجية وتبرد في هياكل ضخمة وبقية حول النجم. يخلق قلب النجم انفجارًا مذهلًا للمستعر الأعظم ، تاركًا وراءه إما نجمًا نيوترونيًا شديد الحساسية أو ثقبًا أسود. تسافر موجات الصدمة الناتجة عن الانفجار بسرعة تبلغ عشر سرعة الضوء وتضرب الغاز المحيط بها ، وتسخنها وتجعلها تتألق في الأشعة السينية الساطعة.
يقوم تلسكوب شاندرا الفضائي بالأشعة السينية التابع لناسا بمراقبة الانبعاثات من المستعر الأعظم 1987A ، كما يعرف النجم الميت ، منذ إطلاق التلسكوب قبل 20 عامًا. في ذلك الوقت ، فاجأ المستعر الأعظم 1987A الباحثين مرارًا وتكرارًا ، وقال ديفيد بوروز ، الفيزيائي في جامعة ولاية بنسلفانيا والمؤلف المشارك في البحث الجديد ، لـ Live Science. وقال "كانت المفاجأة الكبرى اكتشاف سلسلة من ثلاث حلقات حولها".
وقال بوروز إنه منذ عام 1997 ، تتفاعل موجة الصدمة من المستعر الأعظم 1987A مع الحلقة الأعمق ، والتي تسمى الحلقة الاستوائية. باستخدام شاندرا ، كان هو ومجموعته يراقبون الضوء الناتج عن موجات الصدمة أثناء تفاعلهم مع الحلقة الاستوائية من أجل معرفة كيفية تسخين الغاز والغبار في الحلقة. لقد أرادوا معرفة درجات حرارة العناصر المختلفة في المادة حيث أن جبهة الصدمة تبتلعها ، وهي قضية طويلة الأمد كان من الصعب تحديدها بدقة.
للمساعدة في القياسات ، قام الفريق بإنشاء محاكاة كمبيوتر ثلاثية الأبعاد تفصيلية للمستعر الأعظم الذي أدى إلى فصل العديد من العمليات أثناء اللعب - سرعة موجة الصدمة ، ودرجة حرارة الغاز وحدود دقة أدوات شاندرا. من هنا ، تمكنوا من تحديد درجة حرارة مجموعة واسعة من العناصر ، من الذرات الخفيفة مثل النيتروجين والأكسجين ، وصولًا إلى الذرات الثقيلة مثل السيليكون والحديد ، كما قال بوروز. تراوحت درجات الحرارة من ملايين إلى مئات الملايين من الدرجات.
وقال جاكو فينك ، عالِم الفيزياء الفلكية عالي الطاقة بجامعة أمستردام بهولندا ، والذي لم يكن مشاركًا في العمل ، لـ Live: إن النتائج تقدم رؤى مهمة حول ديناميكيات المستعر الأعظم 1987A وتساعد في اختبار نماذج من نوع معين من الصدمات الأمامية. علم.
وأضاف أنه نظرًا لأن الجزيئات المشحونة من الانفجار لا تصطدم بالذرات في الغاز المحيط ، بل تبعثر ذرات الغاز باستخدام الحقول الكهربائية والمغناطيسية ، فإن هذه الصدمة تعرف باسم صدمة لا تصادم. هذه العملية شائعة في جميع أنحاء الكون ، وبالتالي فإن فهمها بشكل أفضل سيساعد الباحثين مع الظواهر الأخرى ، مثل تفاعل الرياح الشمسية مع المواد بين النجوم والمحاكاة الكونية حول تشكيل بنية واسعة النطاق في الكون.
