تم العثور على “رصاصات” من الغاز تطير بسرعة كبيرة في مجرة ​​درب التبانة

درس علماء الفلك للمرة الأولى بالتفصيل مصدر مستعر الهيليوم الوحيد المعروف في درب التبانة. بعد مرور أكثر من 20 عامًا على انفجار V445 Puppis، تمكن العلماء من النظر عبر النجوم المختبئة خلف الغبار واكتشاف كتل غير عادية عالية السرعة من الغاز تتحرك بسرعة تصل إلى 20 مليون ميل في الساعة، وفقًا لبحث أجراه جون ميلز من جامعة وارويك. نتائج البحوث سيتم تقديمها هذا الأسبوع في مؤتمر علم الفلك الوطني للجمعية الفلكية الملكية في برمنغهام.

أصل هذه “الرصاصات” لا يزال لغزا. لم يتم العثور على هياكل مماثلة في أي مستعر آخر.

انفجار نادر بدون هيدروجين

تتشكل النجوم الجديدة في أنظمة ثنائية عندما يبدأ قزم أبيض – البقايا الكثيفة لنجم شبيه بالشمس – في سرقة المواد من جاره. يسخن الغاز المتراكم ويزداد الضغط ويحدث انفجار نووي حراري قوي على سطح القزم الأبيض.

ومع ذلك، فإن معظم هذه التوهجات ترتبط بالهيدروجين. تبين أن V445 Puppis كان استثناءً: فهو لم يحتوي تقريبًا على هذا العنصر.

“لطالما تميز V445 Puppis بين النجوم الجديدة بغيابه الكامل للهيدروجين. كيف يمكن أن يكون مثل هذا الحدث خاليًا تمامًا من العنصر الأكثر وفرة في الكون؟” – لاحظ جون ميلز.

ويعتقد الباحثون أن القزم الأبيض في هذا النظام يتلقى مادة من نجم الهيليوم النادر، وهو جسم فقد غلافه الخارجي من الهيدروجين. مثل هذه النجوم نادرة للغاية: من بين مئات المليارات من النجوم في درب التبانة، قد لا يوجد سوى بضعة آلاف منها.

أخفى الغبار مصدر الانفجار لمدة 25 عامًا

حدث اندلاع لـ V445 Puppis في أواخر عام 2000. بعد الانفجار، تشكلت سحابة ضخمة من الغبار والغاز حول النظام، والتي حجبت النجوم تمامًا عن المراقبة.

وشكل قذف المواد بنية ثنائية القطب يزيد طولها عن تريليون ميل. وعلى مدار عقدين من الزمن، لم يتمكن علماء الفلك إلا من دراسة الحطام المتوسع، ولكن ليس النظام نفسه الذي تسبب في الانفجار.

عندما بدأ الغبار ينقشع، جمع ميلز بيانات من عدة تلسكوبات، بما في ذلك التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي، وتلسكوب هابل الفضائي، والتلسكوب الكبير الجنوب أفريقي، والمركبة الفضائية TESS.

وأكدت الملاحظات أن V445 Puppis يتكون من قزم أبيض ونجم مرافق من الهيليوم. ويدور النجمان حول مركز مشترك كل 3.7 أيام، أي حوالي ضعف المدة التي اقترحتها التقديرات السابقة.

الانفجار خلف وراءه “رصاصات” غازية غامضة

وبالإضافة إلى التأكد من طبيعة النظام، اكتشف الباحثون كتلًا كثيفة غير عادية من الغاز، من المحتمل أنها غنية بالأكسجين، في بقايا الانفجار. إنها تتحرك بسرعة كبيرة وتشبه “الرصاص” الكوني الغريب.

وقال ميلز: “يظل أصل هذه “الرصاصات” لغزا. ونحن نفترض أنها تشكلت بعد انفجار، ولكن لم يتم ملاحظة “رصاصات” مماثلة في أي مستعر آخر”.

لا يعرف العلماء بعد ما هي العملية التي يمكن أن تخلق مثل هذه الهياكل. قد يكون ظهورها مرتبطًا بخصائص انفجار هيليوم نادر، لكن هناك حاجة إلى ملاحظات إضافية لاختبار هذه الفرضية.

اتصال محتمل مع المستعرات الأعظم

تعد دراسة V445 Puppis مهمة لأكثر من مجرد فهم المستعرات النادرة. ويتكهن علماء الفلك بأن بعض انفجارات الهيليوم قد تكون مرتبطة بالمستعرات الأعظم من النوع Ia، وهي من ألمع الأحداث في الكون.

تُستخدم مثل هذه المستعرات الأعظم كـ “شموع قياسية” لقياس المسافات الكونية. لقد كانوا هم الذين ساعدوا العلماء على اكتشاف التوسع المتسارع للكون.

وأوضح ميلز: “نظرًا لأن هذه المستعرات الأعظمية تتألق بسطوع ثابت بشكل ملحوظ، فهي مفيدة بشكل خاص لقياس المسافات إلى المجرات”.

يظل V445 Puppis الآن مختبرًا فريدًا لدراسة كيفية تأثير مستعرات الهيليوم النادرة على حدوث انفجارات نجمية أكثر قوة.