إنه لأمر مدهش ما يمكن أن يكون كامنًا هناك في الفضاء ، مخفيًا بقيود أعيننا ، وتقنيتنا ، وتصوراتنا المسبقة.
اكتشف علماء الفلك للتو بقايا مستعر أعظم هائلة تمامًا ، وهي سحابة متوسعة من الغبار والغاز خلفها انفجار نجمي ، تشغل مساحة من السماء تقارب 100 ضعف مساحة البدر (من وجهة نظرنا) ، على مسافة قصوى 4000 سنة ضوئية من الأرض.
قام فريق من علماء الفلك بقيادة فيرنر بيكر من معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض في ألمانيا بتسمية البقية Hoinga ، على اسم مسقط رأس بيكر في العصور الوسطى.
كيف يمكن أن نفتقدها؟ السبب هو أنه مرئي فقط في الأشعة السينية ، وفقط على واحد من أقوى تلسكوبات الأشعة السينية التي قمنا ببنائها حتى الآن ، تم إطلاق eROSITA الفضائي في عام 2019.
(eROSITA / MPE (الأشعة السينية) / CHIPASS / SPASS / N. Hurley-Walker ، ICRAR-Curtin)
أعلاه: الأشعة السينية ومركب الراديو من Hoinga.
“تلسكوب eROSITA ، الموجود على متن القمر الصناعي الروسي الألماني SRG ، أكثر حساسية بـ 25 مرة من سلفه ROSAT ، لذلك توقعنا اكتشاف بقايا مستعر أعظم جديد في السنوات القادمة ، لكننا فوجئنا بسرور بظهور أحدها على الفور ،” قالت عالمة الفلك ناتاشا هيرلي ووكر من عقدة جامعة كيرتن بالمركز الدولي لأبحاث الفلك الراديوي في أستراليا.
“إضافة إلى الإثارة لدينا ، فإن Hoinga هي أكبر بقايا مستعر أعظم تم اكتشافه على الإطلاق عبر الأشعة السينية ، من حيث الحجم الظاهر: حوالي 90 مرة أكبر من البدر.”
النجوم المتفجرة لها سببان رئيسيان. الأول هو موت نجم ضخم. عندما تنفد المواد لتندمج في قلبها ، فإن الانخفاض الناتج في الضغط الحراري الخارجي يعني أن الضغط لم يعد كافيًا لمنع النجم من الانهيار تحت ضغط الجاذبية الداخلي ، وينتقل الأمر برمته ، مما يؤدي إلى انهيار النواة في نجم نيوتروني أو ثقب أسود (أو طمسها بالكامل).
المحفز الآخر هو مستعر أعظم من النوع Ia ، حيث يقوم نجم قزم أبيض – النواة المنهارة لنجم سلف منخفض الكتلة – بإخراج الكثير من المواد من رفيق ثنائي بحيث يصبح غير مستقر ، ويصل إلى نفس النهاية.
في كلا السيناريوهين ، يتم إطلاق غلاف متسع من المادة الخارجية للنجم في الفضاء ، مما يخلق جبهات صدمية حيث يصطدم بالوسط النجمي. هذه هي بقايا المستعر الأعظم.
معظم النجوم في مجرة درب التبانة منخفضة الكتلة – وهي يقدر 90 في المئة من كل النجوم هي أقزام متسلسلة رئيسية لا ينتهي بها المطاف في مستعر أعظم (النجوم التي هي حاليًا “حية” تندمج نوى في نواتها) ، و 9 بالمائة أخرى هي أقزام بيضاء ميتة.
لذلك على الرغم من وجود ملف يقدر بـ 100 مليار نجم في مجرة درب التبانة ، انفجارات المستعرات الأعظمية نادرة ؛ يقدر علماء الفلك أن المرء يجب أن ينفجر كل 30 إلى 50 عامًا ، تاركًا وراءه سحابة متوهجة وحيوية تدوم حوالي 100000 عام.
انطباع الفنان عن مستعر أعظم. (ESA / Hubble، CC BY 4.0)
وبهذا المعدل ، يجب أن يكون هناك حوالي 1200 بقايا مستعر أعظم يمكن اكتشافها حاليًا في مجرة درب التبانة. لكننا لا نعرف سوى 300 أو نحو ذلك. مما يعني أن حساباتنا متوقفة أو أننا لم نتمكن من اكتشافها لأي سبب من الأسباب. هنا يأتي دور eROSITA.
تصدر معظم الأجسام الفلكية أشعة سينية غير مرئية للعين المجردة. إن eROSITA ، المصمم لإجراء مسح شامل للسماء ، أكثر حساسية بكثير من سابقه ، وقد كشف عن أجسام بالأشعة السينية لم نرها من قبل.
يجب أن تكتشف eROSITA بقايا المستعر الأعظم غير المعروفة سابقًا ، ولكن مع ذلك ، كانت Hoinga مفاجأة ، ليس فقط لأنه تم العثور عليها بهذه السرعة ، ولكن بسبب مكان العثور عليها – بعيدًا عن مستوى المجرة ، حيث توجد معظم نجوم مجرة درب التبانة ( وبالتالي بقايا المستعر الأعظم).
قام الفريق بمراجعة النتائج التي توصلوا إليها مقابل بيانات علم الفلك الراديوي ، ووجدوا دليلًا ضعيفًا على Hoinga يعود تاريخه إلى عقد من الزمان. حتى أنه ظهر بشكل ضعيف في بيانات ROSAT التي تم التقاطها قبل 30 عامًا.
“من خلال غربلة بيانات الراديو الأرشيفية ، اكتشفنا أن Hoinga كان جالسًا هناك في انتظار اكتشافه في الاستطلاعات التي تصل إلى عشر سنوات ، ولكن نظرًا لأنه كان مرتفعًا فوق مستوى مجرة درب التبانة ، فقد تم تفويته ،” أوضح هيرلي ووكر.
“لا يُتوقع عادةً العثور على بقايا المستعرات الأعظمية في خطوط العرض المجرية العالية ، لذلك لا تكون هذه المناطق عادةً محور الاستطلاعات ، مما يعني أنه قد يكون هناك المزيد من هذه البقايا التي تم تجاهلها في انتظار اكتشافها.”
حسب الفريق ، بناءً على تلك البيانات الراديوية ، أن البقايا تتراوح بين 21000 و 150.000 سنة (ولكن من المحتمل أن تكون في الطرف الأصغر من هذا النطاق) ، وأنها قريبة نسبيًا من الأرض ، بين 1470 و 3915 سنة ضوئية.
لم يتمكنوا أيضًا من العثور على بقايا النجم السلفي ، مما يشير إلى أن الانفجار كان من النوع Ia. يتوافق هذا أيضًا مع الموقع ، نظرًا لأن النجوم الضخمة تميل إلى التركيز في المستوى المجري.
ستقوم eROSITA بإجراء ما مجموعه ثمانية استطلاعات للرؤية الشاملة. يأمل الفريق أن تساعد البيانات من الاستطلاعات المستقبلية في الكشف عن طبيعة Hoinga – والعثور على المزيد من المستعرات الأعظمية “المفقودة” لمجرة درب التبانة.
من المقرر أن يظهر بحث الفريق في علم الفلك والفيزياء الفلكية، ومتاح في arXiv.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”