الفلكيون يشاهدون نجمًا ينفجر في الوقت الحقيقي لأول مرة على الإطلاق

الفلك

قدمت التلسكوبات الأرضية أول عرض في الوقت الحقيقي لمخاض موت نجم أحمر عملاق. على الرغم من أنه ليس ألمع أو أضخم النجوم ، إلا أنه الأكبر من حيث الحجم.

تمثيل فنان لنجم عملاق أحمر يتحول إلى مستعر أعظم من النوع الثاني

منكب الجوزاء هو نجم عملاق أحمر مشهور اكتسب شعبية بسبب خفوته غير المنتظم. بينما كان من المتوقع أن ينفجر منكب الجوزاء كمستعر أعظم ، إلا أنه ظل مستقرًا.

ومع ذلك ، فإن النجم الموجود في قلب هذه الدراسة الجديدة ، والذي يقع على بعد حوالي 120 مليون سنة ضوئية من الأرض في مجرة NGC 5731 ، كانت كتلته عشرة أضعاف كتلة الشمس عندما انفجر.

تمثيل فنان لنجم عملاق أحمر يتحول إلى مستعر أعظم من النوع الثاني ، ينبعث منه اندلاع عنيف من الإشعاع والغاز في أنفاسه المحتضرة قبل أن ينهار وينفجر.

بعض النجوم لها ثورات بركانية متفجرة أو تنبعث منها طبقات حارقة من الغاز قبل أن تموت في وهج المجد. حتى هذا الحادث ، افترض علماء الفلك أن الكواكب العملاقة الحمراء كانت هادئة بشكل عام قبل أن تنفجر في مستعرات أعظم أو تنهار إلى نجوم نيوترونية كثيفة.

وبدلاً من ذلك ، رأى علماء الفلك أن النجم يدمر نفسه بنفسه بعنف قبل أن يموت في مستعر أعظم من النوع الثاني. يحدث هذا النوع من موت النجوم عندما ينهار نجم ضخم وينفجر بعنف بعد احتراق الهيدروجين والهيليوم ومكونات أخرى في قلبه.

كل ما تبقى هو حديد النجم ، وبما أن الحديد لا يمكن أن يندمج ، فإن النجم سوف ينفد في النهاية من الطاقة. عندما يحدث هذا ، ينهار الحديد ، مما يؤدي إلى الانفجار. أصدرت مجلة الفيزياء الفلكية تقريرًا يصف هذه النتائج.

صورة انفجار PS1 / YSE g-band من النوع II SN 2020tlf في المجرة المضيفة NGC 5731.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة وين جاكوبسون غالان ، زميل أبحاث الخريجين في المؤسسة الوطنية للعلوم في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، في بيان: "هذا اختراق في فهمنا لما تفعله النجوم الضخمة قبل لحظات من موتها".

"الكشف المباشر عن نشاط ما قبل المستعر الأعظم في نجم عملاق أحمر لم يُلاحظ من قبل في مستعر أعظم عادي من النوع الثاني. لأول مرة ، شاهدنا نجمًا أحمراً عملاقًا ينفجر."

أدرك علماء الفلك في البداية السلوك الغريب للنجم قبل 130 يومًا من انفجاره على شكل مستعر أعظم. لاحظ تلسكوب Pan-STARRS التابع لمعهد الفلك التابع لجامعة هاواي على هاليكالا في جزيرة ماوي إشعاعًا ساطعًا في صيف عام 2020. ثم راقب الباحثون مستعر أعظم في نفس المكان في خريف ذلك العام.

اكتشفوه في Maunakea ، هاواي ، باستخدام W.M. مطياف التصوير منخفض الدقة التابع لمرصد كيك وأطلق عليه اسم المستعر الأعظم 2020tlf. أشارت دراساتهم إلى أن المادة كانت موجودة حول النجم وقت الانفجار – وهو الغاز اللامع الذي قذفه النجم بقوة خلال الصيف.

وقالت المؤلفة الرئيسية للدراسة رافايلا مارغوتي ، الأستاذة المشاركة في علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، في بيان: "الأمر يشبه مشاهدة قنبلة موقوتة". "لم نؤكد أبدًا مثل هذا النشاط العنيف في نجم عملاق أحمر يحتضر حيث نراه ينتج مثل هذا الانبعاث المضيء ، ثم ينهار ويشتعل ، حتى الآن."

يشير الاكتشاف إلى أن بعض هذه النجوم الضخمة تخضع لتغييرات داخلية كبيرة تؤدي إلى التفريغ الفوضوي للغاز قبل موتها مباشرة.

المصدر