اكتشف الفلكيون أكبر مستعر أعظم حتى الآن ، على مسافة 10.5 مليار سنة ضوئية من الأرض. المستعر الأعظم ، المسمى DES16C2nm ، هو انفجار كارثي يشير إلى نهاية نجم ضخم قبل حوالي 10.5 مليار سنة. الآن فقط الضوء يصل إلينا. نشر فريق علماء الفلك وراء الاكتشاف نتائجهم في ورقة جديدة متاحة على arXiv.
"... في بعض الأحيان عليك فقط الخروج والبحث عن شيء مذهل." - د. بوب نيكول ، جامعة بورتسموث.
تم اكتشاف المستعر الأعظم من قبل علماء الفلك المشاركين في مسح الطاقة المظلمة (DES) ، وهو تعاون بين علماء الفلك في بلدان مختلفة. تتمثل مهمة DES في رسم خريطة لمئات الملايين من المجرات لمساعدتنا في معرفة المزيد عن الطاقة المظلمة. الطاقة المظلمة هي القوة الغامضة التي نعتقد أنها تسبب التوسع المتسارع للكون.
تم اكتشاف DES16C2nm لأول مرة في أغسطس 2016. تم تأكيد بعدها وسطوعها الشديد في أكتوبر من ذلك العام مع ثلاثة من أقوى التلسكوبات - التلسكوب الكبير للغاية وتلسكوب ماجلان في تشيلي ومرصد كيك في هاواي.
DES16C2nm هو ما يعرف باسم المستعر الأعظم الفائق (SLSN) ، وهو نوع من المستعرات العظمى تم اكتشافه قبل 10 سنوات فقط. إن SLSNs هي أندر وأنوع نوع من المستعرات العظمى التي نعرفها. بعد انفجار المستعر الأعظم ، خلفه نجم نيوتروني ، وهو أكثر أنواع الأجسام كثافة في الكون. يُعتقد أن السطوع الشديد لـ SLSNs ، والذي يمكن أن يكون أكثر سطوعًا 100 مرة من المستعرات الأعظمية الأخرى ، ناتج عن سقوط المواد في النجم النيوتروني.
"من المثير أن تكون جزءًا من الاستطلاع الذي اكتشف أقدم مستعر أعظم معروف." - الدكتور ماثيو سميث ، المؤلف الرئيسي ، جامعة ساوثهامبتون
قال المؤلف الرئيسي للدراسة الدكتور ماثيو سميث ، من جامعة ساوثهامبتون: "من المثير أن تكون جزءًا من الاستطلاع الذي اكتشف أقدم مستعر أعظم معروف. DES16C2nm بعيد للغاية ومشرق للغاية ونادر للغاية - ليس من النوع الذي تتعثر فيه كل يوم كفلكي. "
ذهب الدكتور سميث ليقول إن الاكتشاف ليس فقط مثيرًا لكونه بعيدًا جدًا وقديمًا ونادرًا. كما أنه يوفر نظرة ثاقبة حول سبب SLSNs: "يخبرنا الضوء فوق البنفسجي من SLSN عن كمية المعادن المنتجة في الانفجار ودرجة حرارة الانفجار نفسه ، وكلاهما مفتاح لفهم أسباب هذه الانفجارات الكونية ودفعها. "
"الآن نحن نعرف كيف نجد هذه الأشياء على مسافات أكبر ، نحن نبحث بنشاط عن المزيد منها كجزء من مسح الطاقة المظلمة." - مؤلف مشارك مارك سوليفان ، جامعة ساوثامبتون.
الآن بعد أن وجد الفريق الدولي وراء مسح الطاقة المظلمة أحد SLSNs ، يريدون العثور على المزيد. قال المؤلف المشارك مارك سوليفان ، وهو أيضًا من جامعة ساوثهامبتون: "إن العثور على المزيد من الأحداث البعيدة ، لتحديد التنوع والأعداد الهائلة لهذه الأحداث ، هي الخطوة التالية. الآن نحن نعرف كيفية العثور على هذه الأشياء على مسافات أكبر ، نحن نبحث بنشاط عن المزيد منها كجزء من مسح الطاقة المظلمة ".
الأداة المستخدمة من قبل DES هي كاميرا الطاقة المظلمة التي تم إنشاؤها حديثًا (DECam) ، والتي تم تركيبها على تلسكوب Victor M. Blanco 4 أمتار في مرصد سيرو تولولو الأمريكي (CTIO) في جبال الأنديز الشيلية. DECam هي كاميرا رقمية حساسة للغاية بدقة 570 ميجابكسل تم تصميمها وصناعتها فقط من أجل مسح الطاقة المظلمة.
يشمل مسح الطاقة المظلمة أكثر من 400 عالم من أكثر من 40 مؤسسة دولية. بدأت في عام 2013 ، وستنهي مهمتها لمدة خمس سنوات في وقت ما في عام 2018. تستخدم DES 525 ليلة من المراقبة لإجراء مسح عميق وواسع النطاق لتسجيل المعلومات من 300 مليون مجرة ببلايين السنين الضوئية من أرض. تم تصميم DES لمساعدتنا في الإجابة على سؤال ملح.
وفقًا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين ، يجب أن تتسبب الجاذبية في إبطاء تمدد الكون. وقد اعتقدنا أنه كان كذلك ، حتى عام 1998 عندما وجد علماء الفلك الذين يدرسون مستعرات أعظمية بعيدة أن العكس هو الصحيح. لسبب ما ، تسارع التوسع. هناك بالفعل طريقتان فقط لتفسير ذلك. يجب استبدال نظرية النسبية العامة ، أو جزء كبير من الكون - حوالي 70٪ - يتألف من شيء غريب نسميه الطاقة المظلمة. وهذه الطاقة المظلمة تمارس قوة معاكسة للقوة الجذابة التي تمارسها المادة "الطبيعية" ، مما يؤدي إلى تسارع توسع الكون.
"... في بعض الأحيان عليك فقط الخروج والبحث عن شيء مذهل." - د. بوب نيكول ، جامعة بورتسموث.
للمساعدة في الإجابة على هذا السؤال ، تقوم DES بتصوير 5000 درجة مربعة من السماء الجنوبية في خمسة مرشحات بصرية للحصول على معلومات تفصيلية حول كل من 300 مليون مجرة. يتم أيضًا استخدام كمية صغيرة من وقت المسح لرصد بقع صغيرة من السماء مرة واحدة في الأسبوع أو نحو ذلك ، لاكتشاف ودراسة الآلاف من المستعرات الأعظمية وعابرات الفيزياء الفلكية الأخرى. وهكذا تم اكتشاف DES16C2nm.
علق المؤلف المشارك في الدراسة بوب نيكول ، أستاذ الفيزياء الفلكية ومدير معهد علم الكونيات والجاذبية في جامعة بورتسموث ، قائلاً: "لم تكن هذه المستعرات الأعظمية تُفكر عندما بدأنا DES منذ أكثر من عقد من الزمان. تظهر هذه الاكتشافات أهمية العلم التجريبي ؛ في بعض الأحيان عليك فقط الخروج والبحث عن شيء مذهل ".
