اكتشف هابل أن انفجار نوفا فريد من نوعه يطلق “رصاصات” كونية عبر مجرة ​​درب التبانة بسرعة 20 مليون ميل في الساعة

باستخدام تلسكوب هابل الفضائي طويل الأمد التابع لناسا، اكتشف علماء الفلك أن انفجارًا نجميًا في مجرة ​​درب التبانة يطلق رصاصات كونية تسير بسرعة 20 مليون ميل في الساعة.

الانفجار الكوني المعني هو V445 Puppis، الذي اندلع عام 2000 وهو “هيليوم نوفا” الوحيد المعروف في مجرتنا. على الرغم من أن علماء الفلك ظلوا يدرسون V445 Puppis لمدة عقدين من الزمن، إلا أن الكثير من الظواهر المرتبطة به كانت محاطة بالغموض بسبب سحابة واسعة من الحطام المغبر الذي أحاط بهذا المستعر.

عندما تمت إزالة هذا الحطام أخيرًا، تمكن فريق من الباحثين من النظر في V445 Puppis باستخدام هابل، المركبة الفضائية لصيد الكواكب الخارجية التابعة لناسا تيس (القمر الصناعي العابر لمسح الكواكب الخارجية)، والقمر الأرضي تلسكوب كبير جداً (VLT)، إلى جانب مجموعة من الأدوات الأخرى. وقد سمح لهم ذلك باكتشاف ليس فقط “الرصاص” أو كتل الغاز الغني بالأكسجين الذي يطلقه، ولكن أيضًا الطبيعة الحقيقية لهذا النظام. كشف هذا أن V445 Puppis يتكون من نجم ميت يتغذى جائعًا على نجم مرافق، وهو اكتشاف نادر في حد ذاته. وبالتالي فإن هذا النظام يقدم للعلماء فرصة نادرة لدراسة أحد أندر أنواع الكائنات الحية الأنظمة الثنائية وأحد أندر الانفجارات الكونية.

يقول عضو الفريق جون ميلز، الباحث في جامعة وارويك في المملكة المتحدة: “إن أصل هذه “الرصاصات” غامض. ونعتقد أن هذه “الرصاصات” نشأت بعد الانفجار، ولكن لم يتم ملاحظة “رصاصات” من هذا النوع في أي مستعر آخر”. قال في بيان.

ما هو الهيليوم نوفا؟

تحدث نوفا الهيليوم مثل V445 Puppis عندما يقوم نجم ميت قزم أبيض بتجريد مادة غنية بالهيليوم ولكنها فقيرة بالهيدروجين من نجم فقد بالفعل طبقته الخارجية من الهيدروجين، مما يكشف الطبقات الداخلية من الهيليوم؛ تشكيل “نجم الهيليوم” النادر. على النقيض من ذلك، فإن المستعرات “العادية” هي انفجارات ناجمة عن تراكم مادة نجمية مسروقة غنية بالهيدروجين، وليس الهيليوم.

عندما تتراكم المادة على سطح القزم الأبيض (نوع من البقايا النجمية التي تُترك عندما تموت النجوم التي لها نفس كتلة الشمس)، فإنها تخلق ضغوطًا ودرجات حرارة جامحة تؤدي في النهاية إلى حدوث انفجار. انفجار نووي حراري.

متى الجراء V445 عاد المستعر الأعظم في أواخر عام 2000، وأطلق أعمدة ضخمة مزدوجة من الحطام تشبه أجنحة الفراشة. ممتدًا لأكثر من تريليون ميل، اكتشف علماء الفلك في البداية هذا التدفق ثنائي القطب بالأشعة تحت الحمراء. أنتج المستعر أيضًا قرصًا سميكًا من الغبار حجب النظام النجمي الثنائي تمامًا. واستمرت تلك السحابة لأكثر من عقدين من الزمن، مما منع علماء الفلك الذين كانوا يحققون في الحطام المتوسع من تحديد نوع النجوم التي نشأ منها الانفجار.

بمجرد إزالة الحطام، قرر هذا الفريق أن النظام يحتوي على نجم الهيليوم، وهو واحد من بضعة آلاف فقط من هذه الأجسام النجمية المجردة التي تم اكتشافها بين النجوم. مليارات النجوم التي تسكن مجرة ​​درب التبانة.

وقال ميلز: “كان السبب وراء هذا الانفجار المجري لغزا دائما على مدى السنوات الـ 25 الماضية، ولهذا السبب من المثير للغاية تأكيد أن مستعر الهيليوم هذا كان نتيجة لتراكم نجم الهيليوم على قزم أبيض”.

وكشفت النتائج أيضًا عن “رصاصات” كونية أكثر روعة، حيث لم يتم رؤيتها من قبل حول أي نوفا أخرى. ومن المثير للاهتمام أن الفريق وجد أيضًا أن V445 Puppis قد يكون على وشك التحول إلى مستعر مرة أخرى، وهذا قد يؤدي إلى نوع مختلف تمامًا من الانفجار الكوني.

هل V445 Puppis على وشك أن يفجر قمته مرة أخرى؟

وجد ميلز أن القزم الأبيض الموجود في V445 Puppis قد تغلب على عسر الهضم النجمي ويتغذى مرة أخرى على نجم الهيليوم المرافق له.

هذه هي العملية التي أدت إلى ظهور الهيليوم نوفا الأولي، وقد تعني أن حلقة أخرى من هذا النوع النادر من الانفجار الكوني ستحدث قريبًا.

وهذا له آثار على فهمنا لنوع آخر من الانفجارات الكونية، وهذه المرة نوع من الانفجارات الكونية سوبر نوفا يسمى المستعر الأعظم من النوع Ia. تحدث هذه عندما تتغذى الأقزام البيضاء على رفاقها وتدمر بالكامل بسبب الانفجار الناتج.

لقد اشتبه العلماء منذ فترة طويلة في أن انفجارات نوفا الهيليوم المتكررة يمكن أن تؤدي إلى مستعرات عظمى نهائية من النوع Ia.

جديد المستعر الأعظم من النوع Ia سيكون مثيرًا لأن هذه الأحداث منتظمة جدًا من حيث انبعاث الضوء الخاص بها بحيث يمكن استخدامها كما يسمى “الشموع القياسية“لقياس المسافات الكونية وقياس عمر الكون.

وهذا يعني أنه يمكن توظيفها أيضًا في السعي لفهم مدى سرعة توسع الكون، وتأثير القوة الغامضة التي تسمى الطاقة المظلمة على هذه العملية.

وقال ميلز: “إنني أتطلع إلى رؤية كيف يمكن لهذه النتيجة أن تساعدنا في الكشف عن ما يغذي الانفجارات الفلكية المماثلة الأخرى التي تفتقر إلى الهيدروجين، مثل المستعرات الأعظم الشهيرة من النوع Ia”.

تم تقديم بحث الفريق هذا الأسبوع في الاجتماع الفلكي الوطني للجمعية الفلكية الملكية في برمنغهام، المملكة المتحدة.