لا يبدو أن بقايا المستعر الأعظم 1987A لها نجم نيوتروني. حقوق الصورة: هابل. اضغط للتكبير.
في عام 1987 ، شاهد المراقبون المتواجدون على الأرض نجمًا ينفجر في المجرة القزمة القريبة تسمى سحابة ماجلان الكبيرة. درس الفلكيون بفارغ الصبر هذا المستعر الأعظم - وهو الأقرب الذي شوهد في 300 عام الماضية - وواصلوا فحص بقاياه. على الرغم من أن موجة الانفجار أضاءت سحب الغاز والغبار المحيطة بها ، يبدو أن المستعر الأعظم لم يترك أي قلب خلفه. أفاد علماء الفلك الآن أنه حتى العيون الحادة لتلسكوب هابل الفضائي فشلت في تحديد موقع الثقب الأسود أو النجم النيوتروني الصغير للغاية الذي يعتقد أنه تم إنشاؤه بموت النجم قبل 18 عامًا.
"نعتقد أنه تم تشكيل نجم نيوتروني. السؤال هو: لماذا لا نراه؟ " قال الفلكي جينيفيف جريفز من جامعة كاليفورنيا سانتا كروز ، أول مؤلف على الورق يعلن هذه النتائج.
"هنا يكمن الغموض - أين النجم النيوتروني المفقود؟" مؤلف مشارك موسع روبرت كيرشنر من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA).
عندما ينفجر نجم ضخم ، يترك وراءه نوعًا ما من الأجسام المدمجة ، إما كرة بحجم مدينة من الجسيمات دون الذرية تسمى نجمة نيوترونية ، أو ثقب أسود. تعتمد النتيجة على كتلة النجم السلف. تشكل النجوم الأصغر النجوم النيوترونية بينما النجوم الأكبر تشكل ثقوبًا سوداء.
وزن سلف المستعر الأعظمي 1987A 20 ضعف وزن الشمس ، ووضعه مباشرة على خط التقسيم وترك الفلكيين غير متأكدين من نوع الجسم المضغوط الذي أنتجته. فشلت جميع الملاحظات حتى الآن في الكشف عن مصدر ضوء في وسط بقايا السوبرنوفا ، تاركا مسألة النتيجة دون إجابة.
إن اكتشاف ثقب أسود أو نجم نيوتروني أمر صعب. يمكن اكتشاف الثقب الأسود فقط عندما يبتلع المادة ، لأن المادة تسخن وتنبعث ضوءًا عندما تسقط في الثقب الأسود. لا يمكن اكتشاف النجم النيوتروني على مسافة سحابة Magellanic الكبيرة إلا عندما ينبعث من أشعة الإشعاع النابض ، أو عندما يتراكم المادة الساخنة مثل الثقب الأسود.
قال عالم الفلك بيتر تشاليس (CfA) المؤلف الثاني للدراسة: "يمكن أن يكون النجم النيوتروني جالسًا هناك فقط داخل SN 1987A ، ولا يتسبب في تراكم المادة ولا ينبعث منها ما يكفي من الضوء لنراها".
استبعدت الملاحظات إمكانية وجود النجم النابض داخل SN 1987A. حتى لو لم تكن أشعة النجم النابض موجهة نحو الأرض ، فإنها ستضيء غيوم الغاز المحيطة. ومع ذلك ، تتوقع النظريات أنه يمكن أن يستغرق الأمر ما بين 100 إلى 100000 سنة لتكوين النجم النابض بعد مستعر أعظم ، لأن النجم النيوتروني يجب أن يكتسب مجالًا مغناطيسيًا قويًا بما يكفي لتشغيل شعاع النجم النابض. SN 1987A قد يكون أصغر من أن يحمل النجم النابض.
ونتيجة لذلك ، فإن الطريقة الوحيدة التي قد يكتشف بها علماء الفلك الجسم المركزي هي البحث عن أدلة على تراكم المادة إما على نجم نيوتروني أو ثقب أسود. يمكن أن يحدث هذا التراكم بإحدى طريقتين: تراكم كروي حيث تسقط المادة من جميع الاتجاهات ، أو تراكم القرص الذي تحل فيه المادة إلى الداخل من القرص إلى الجسم المضغوط.
تستبعد بيانات هابل التراكم الكروي لأن الضوء الناتج عن هذه العملية سيكون ساطعًا بما يكفي لاكتشافه. إذا كان هناك تراكم للقرص ، فإن الضوء الذي يولده يكون خافتًا جدًا ، مما يعني أن القرص نفسه يجب أن يكون صغيرًا جدًا من حيث الحجم والكتلة. أيضًا ، يشير عدم وجود إشعاع قابل للكشف إلى أن معدل تراكم القرص يجب أن يكون منخفضًا للغاية - أقل من حوالي خمس كتلة القمر سنويًا.
في غياب الكشف النهائي ، يأمل الفلكيون في معرفة المزيد عن الجسم المركزي من خلال دراسة سحب الغبار المحيطة به. يمتص هذا الغبار الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية ويعيد إشعاع الطاقة عند أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء.
قال جريفز: "من خلال دراسة الضوء المعاد معالجته ، نأمل أن نكتشف ما الذي يُشغل بقايا السوبرنوفا وإضاءة الغبار". يجب أن توفر الملاحظات المستقبلية التي يقوم بها تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا أدلة جديدة على طبيعة الجسم المخفي.
ملاحظات إضافية من قبل هابل يمكن أن تساعد في حل اللغز. قال كيرشنر: "هابل هو المرفق الوحيد القائم بالدقة والحساسية اللازمتين لدراسة هذه المشكلة".
الورقة التي تصف هذه النتائج على الإنترنت على http://arxiv.org/abs/astro-ph؟0505066
المصدر الأصلي: بيان صحفي CfA
