أخيرا .. مشاهدة انفجار "مستعر أعظم" كوني بأم العين!

تمكّن علماء الفلك من رصد هيكل مذهل مقذوف من انهيار نواة مستعر أعظم، وهو ينفجر في الفضاء بسرعة 4000 كم/الثانية، من خلال التقاط صور له على مدى 14 عاما.

والمُسْتَعِرُ الأعظم (Supernova سوبرنوفا) هو حدث فلكي يحدث خلال المراحل التطورية الأخيرة لحياة نجم ضخم، حيث يحدث انفجار نجمي هائل يقذف فيهِ النجم بغلافهِ في الفضاء عند نهاية عمره، ويؤدي ذلك إلى تكون سحابة كروية حول النجم، وبراقة للغاية (شديدة البريق) من البلازما، وسرعان ما تنتشر طاقة الانفجار في الفضاء وتتحول إلى أجسام غير مرئية في غضون أسابيع أو أشهر، أما مركز النجم فينهار على نفسه نحو المركز مكوناً إما قزما أبيضا أو يتحول إلى نجم نيوتروني ويعتمد ذلك على كتلة النجم، وأما إذا زادت كتلة النجم عن نحو 20 كتلة شمسية فإنه قد يتحول إلى ثقب أسود بدون أن ينفجر في صورة مستعر أعظم.

وتتسبب بقايا المستعر الأعظم وموجة الانفجار - المسماة MSH 15-52 - في اختراق سحابة من الغاز تسمى RCW 89، ما يؤدي إلى حدوث صدمات وعقد في المادة، وبالتالي تباطؤ المستعر الأعظم المتوسع.

وتقع MSH 15-52 على بعد 17000 سنة ضوئية من الأرض، ويبدو أنها أحد أصغر بقايا المستعر الأعظم المعروفة في مجرة ​​درب التبانة. ووصل الضوء من الانفجار النجمي إلى الأرض منذ حوالي 1700 عام، حيث نفد وقود النجم السلف لدعم الاندماج، ما أدى إلى تفجير مادته الخارجية في الفضاء، وانهيار نواته.

وتحول هذا اللب المنهار إلى نوع من النجوم "الميتة" يسمى النجم النابض، وهو جسم كثيف للغاية يحتوي على نيوترونات معبأة بإحكام بحيث تأخذ بعض خصائص النواة الذرية، حيث ينبض الضوء من أقطابها أثناء دورانها بسرعة عالية.

ويساعد هذا الدوران أيضا في تشكيل سديم الأشعة السينية للمواد النجمية المقذوفة التي تتوسع في الفضاء.

وفُصّل مدى سرعة توسعها بالضبط في دراسة جديدة، تستخدم صورا من 2004 و2008 و2017-2018، لمراقبة التغييرات في RCW 89 حيث تغرق بقايا المستعر الأعظم فيه.

ومن خلال حساب المسافة التي تقطعها هذه الميزات بمرور الوقت، يكون لدينا فهم أفضل لسرعة موجة الصدمة، وعقد المواد النجمية المقذوفة في MSH 15-52.

وتعد موجة الانفجار ميزة حيث تلتقي MSH 15-52 مع RCW 89 الذي يتحرك بسرعة 4000 كيلومتر في الثانية، لكن بعض عقدة المواد تتحرك بشكل أسرع، بما يصل إلى 5000 كم/ثانية.

ويُعتقد أن هذه العقد عبارة عن كتل من المغنيسيوم والنيون تشكلت في النجم قبل انفجار المستعر الأعظم، وهي تتحرك بسرعات مختلفة. 

ومع ذلك، فإن هذه الميزات تتباطأ لأنها تتفاعل مع المواد في RCW 89.

وتأكد الباحثون أن المادة تمر عبر تجويف أو فقاعة منخفضة الكثافة نسبيا في الغاز حول النجم المنفجر قبل أن تصادف RCW 89. وهذا يتوافق مع نموذج الانهيار الأساسي لمستعر أعظم.

وعندما وصل النجم السلف إلى نهاية عمر التسلسل الرئيسي، كانت الرياح النجمية القوية قد هبت في الفضاء من حوله، وجردت النجم من الهيدروجين، وخلقت فجوة عملاقة. وبعد ذلك، عندما انهار قلب النجم أخيرا في مستعر أعظم، أدى الانفجار إلى إخراج المادة النجمية المتبقية إلى هذه المنطقة الفارغة نسبيا من الفضاء.

كما لوحظت قاذفات المستعر الأعظم في نطاق السرعة الأعلى في بقايا المستعر الأعظم  Cassiopeia A، التي تقع على بعد 11000 سنة ضوئية. ويُعتقد أيضا أن هذا انفجار مستعر أعظمي، حيث وصل الضوء من الانفجار إلى الأرض منذ 350 عاما فقط.

ونُشر البحث في مجلة Astrophysical Journal Letters.