لغز المستعر الأعظم: علامة فارقة جديدة في الفيزياء الفلكية

  • إن ظاهرة السوبركيلونوفا هي ظاهرة هجينة تجمع بين انفجار المستعر الأعظم واندماج النجوم النيوترونية اللاحق.
  • قدم حدث AT2025ulz أول دليل قابل للملاحظة على هذه العملية من خلال الكشف عن موجات الجاذبية والضوء المرئي.
  • يشير هذا الاكتشاف إلى مسار تكوين جديد للنجوم النيوترونية ذات الكتلة المنخفضة بشكل غير عادي.
  • إن اكتشاف هذه الأحداث يسمح لنا بفهم أفضل لأصل المعادن الثقيلة مثل الذهب والبلاتين في الكون.

ظاهرة مكانية

الكون مسرحٌ تحدث فيه أمورٌ مذهلةٌ لدرجة أن قوانين الفيزياء التي نعرفها على الأرض تبدو وكأنها لعب أطفال. وذلك بفضل حقيقة أننا نمتلك الآن أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية والتلسكوبات بفضل الجيل الأحدث، أصبحنا الآن قادرين على رصد أحداث كانت في السابق مجرد أحداث نظرية، مثل التصادم بين الثقوب السوداء أو الرقصة المميتة للنجوم النيوترونية.

في الآونة الأخيرة، أذهل المجتمع العلمي حدثٌ حطم النماذج التقليدية. فما بدا في البداية مجرد انفجار كيلونوفا عادي، تحول إلى تحدٍّ لعلماء الفلك، مما يشير إلى وجود شيء أكثر تعقيدًا وعنفًا: أول سوبر كيلونوفا محتملة حدث تاريخي قد يجبرنا على إعادة كتابة الأدلة المتعلقة بحياة النجوم وموتها.

تم رصد انفجار نجمي فائق الكيلونوفا لأول مرة.
المادة ذات الصلة:
تم رصد انفجار نجمي هائل محتمل لأول مرة.

فهم الأجزاء: المستعرات العظمى والمستعرات الكيلونية

لفهم مفهوم المستعر الأعظم، يجب أولاً فهم ما يحدث في الأحداث الفردية. المستعر الأعظم هو، بشكل أساسي، انفجار نووي حراري هائل يحدث هذا عندما يصل نجم عملاق إلى نهاية عمره، فينهار تحت وطأة ثقله ويقذف المادة إلى الفضاء. هذه الانفجارات شائعة جدًا؛ إذ يُسجّل حوالي 20.000 انفجار سنويًا، وهي مسؤولة عن تكوين عناصر مثل الحديد والكربون.

انفجار نجمي

من ناحية أخرى، لدينا الكيلونوفا، وهي نادرة للغاية ويصعب اكتشافها. تحدث هذه عندما نجمان نيوترونيان تندمج النوى فائقة الكثافة المتبقية بعد انفجار مستعر أعظم في نظام ثنائي. هذا التصادم ذو طاقة هائلة لدرجة أنه يولد موجات جاذبية، وهو المصنع الرئيسي للمعادن الثقيلة، مثل البلاتين أو الذهب، والتي انتشرت بعد ذلك في جميع أنحاء المجرة.

لغز حدث AT2025ulz

تغير كل شيء في 18 أغسطس 2025، عندما رصد مقياسا التداخل LIGO وVirgo إشارة تُسمى S250818k. أشارت هذه الإشارة إلى اندماج جسمين متقاربين، ولكن كان هناك تفصيل غريب: أحدهما كان لديه كتلة منخفضة بشكل غير عادي، أقل بكثير مما هو متوقع من نجم نيوتروني نموذجي، والذي عادة ما تكون كتلته مماثلة لكتلة شمسنا.

بعد ساعات قليلة فقط، حدد مشروع زويكي لرصد الظواهر العابرة (ZTF) مصدر ضوء أحمر يُدعى AT2025ulz. وخلال الأيام الثلاثة الأولى، تطابقت جميع خصائصه مع خصائص انفجار كيلونوفا الكلاسيكي بسبب... تحلل الأيونات الثقيلةلكن المفاجأة الكبرى حدثت عندما بدأ الضوء يتحول إلى اللون الأزرق وظهر الهيدروجين في الطيف، وهو أمر نموذجي للمستعرات العظمى ولا علاقة لها إطلاقاً بظاهرة الكيلونوفاي.

نظرية سوبركيلونوفا: كيف تحدث؟

لتفسير هذا السلوك المتناقض، اقترح الباحثون نموذجًا هجينًا في مجلة رسائل الفيزياء الفلكية. في هذا السيناريو، يحدث انفجار مستعر أعظم تقليدي لنجم ضخم أولًا. ولكن المفاجأة تكمن هنا: أثناء الانهيار، وبسبب الدوران الشديد والكثافة الهائلة، يتفتت لب النجم. إنشاء نجمين نيوترونيين خفيفين بدلا من واحد فقط.

اندماج النجوم

سيندمج هذان النجمان التوأمان على الفور تقريبًا، مما سيؤدي إلى ظهور إشارة الكيلونوفا. مضمنة داخل الانفجار من المستعر الأعظم الأصلي. هناك فرضيتان حول كيفية تشكل هذه النوى المزدوجة: من خلال الانشطار النووي بعد المستعر الأعظم أو من خلال تراكم المواد في قرص ينتهي بتكوين نجم نيوتروني ثان، وهو أمر مشابه جدًا لكيفية ولادة الكواكب.

الآثار ودور الفيزياء الفلكية متعددة الوسائط

إذا تأكدت حقيقة انفجار الكيلونوفا العملاق، فسنواجه... مسار جديد لتكوين النجوم مما سيجبرنا على التخلي عن العديد من النماذج الحالية. علاوة على ذلك، سيوفر لنا ذلك دليلاً هاماً حول الكون المبكر؛ إذ توجد بيانات تشير إلى أن أحداثاً مماثلة ربما تكون قد وقعت قبل مليارات السنين، عندما كان عمر الكون 730 مليون سنة فقط، وقد تم رصدها بفضل... جيمس ويب تلسكوب.

يُعد هذا الاكتشاف انتصارًا لعلم الفيزياء الفلكية متعدد الوسائط، والذي يتضمن دراسة السماء من خلال الجمع بين الموجات الثقالية والإشارات الكهرومغناطيسية (الأشعة السينية، الموجات الراديوية، الضوء المرئي). على الرغم من أن بعض العلماء يعتقدون أن AT2025ulz قد يكون مجرد مصادفة لحدثين متجاورين ولكن مستقلين، إلا أن احتمال حدوث حدث هجين أمر مثير للاهتمام للغاية بحيث لا يمكن تجاهله.

إن رصد مثل هذه الإشارات المتناقضة في نفس النقطة في الفضاء يدلنا على أن الكون لا يزال لديه المزيد ليكشفه. لديه العديد من الحيل في جعبته وأن موت النجوم عملية أكثر تعقيداً بكثير مما كنا نتصور، حيث يمكن أن يحدث اندماج البقايا الكثيفة وانفجار العمالقة في نفس اللحظة الكونية.