ميكرونوفا.. نوع جديد من الانفجارات النجمية يثير دهشة علماء الفلك

اكتشف علماء الفلك نجما غريبا ذا وجهين، يتكون من الهيدروجين من جانب والهيليوم من الجانب الآخر.

وهذه هي المرة الأولى التي يكتشف فيها علماء الفلك نجما وحيدا يبدو أنه طور تلقائيا وجهين متباينين.

وأُطلق على القزم الأبيض المكتشف حديثا اسم يانوس (أو جانوس)، نسبة إلى إله البوابات والمداخل والانتقالات والطرق والممرات والمخارج في الميثولوجيا الرومانية، وهذا الإله له وجهان، وجه ينظر للمستقبل ووجه ينظر للماضي.

ويقع يانوس على بعد أكثر من 1000 سنة ضوئية في كوكبة الدجاجة، واسمه العلمي الرسمي هو ZTF J203349.8 + 322901.1.

وقالت المؤلفة الرئيسية للدراسة الدكتورة إيلاريا كايازو من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “يتغير سطح القزم الأبيض تماما من جانب إلى آخر. وعندما أعرض هذه الملاحظات على الناس، فإنهم يكونون في حالة ذهول”.

ويشير الفريق الدولي إلى أن الظواهر الغريبة قد تكون ناجمة عن الشمس المحترقة التي تمر بمرحلة نادرة من التطور.

وأوضحت الدكتورة كايازو: “ليس كل الأقزام البيضاء، بل بعضها، تنتقل من كونها هيدروجينية إلى هيمنة الهيليوم على سطحها. وربما نكون قد أمسكنا هذا القزم الأبيض متلبسا”.

ويتكون النجم الأزرق الملون أساسا من الهيدروجين من جهة والهيليوم من جهة أخرى. ويبدو جانب الهيدروجين أكثر إشراقا.

لا يمكن إنجاز الكثير في بضع مئات من الألف من الثانية. ولكن بالنسبة للنجوم النيوترونية فهذا أكثر من وقت كافٍ لتعليمنا شيئا عن الحياة والموت وولادة الثقوب السوداء.

ومن خلال غربلة أرشيف الومضات العالية الطاقة في سماء الليل، اكتشف علماء الفلك مؤخرا أنماطا في تذبذبات الضوء التي خلفتها مجموعتان مختلفتان من النجوم المتصادمة، ما يشير إلى وقفة في رحلتها من جسم فائق الكثافة إلى حفرة لا نهائية من الظلام.

وهذا التوقف المؤقت – في مكان ما بين 10 و300 مللي ثانية – يعادل تقنيا نجمين نيوترونيين حديثي التكوين، يعتقد الباحثون أنهما يدوران بسرعة كافية لإيقاف مصيرهما الحتمي لفترة وجيزة مثل الثقوب السوداء.

ويقول كول ميلر، عالم الفلك في جامعة ماريلاند، كوليدج بارك (UMCP) في الولايات المتحدة: “نحن نعلم أن GRBs القصيرة تتشكل عندما تصطدم النجوم النيوترونية التي يدور بعضها حول بعض، ونعلم أنها في النهاية تنهار إلى ثقب أسود، لكن التسلسل الدقيق للأحداث غير مفهوم جيدا”.

ولما يقرب من 30 عاما، حلق مرصد كومبتون لأشعة غاما حول الأرض وجمع لمعان الأشعة السينية وأشعة غاما التي انسكبت من أحداث كارثية بعيدة. ويحتوي أرشيف الفوتونات العالية الطاقة على مجموعة من البيانات حول أشياء مثل اصطدام النجوم النيوترونية، والتي تطلق نبضات إشعاعية قوية تُعرف باسم انفجارات أشعة غاما.

وتأتي النجوم النيوترونية ضعف كتلة شمسنا داخل مساحة من الفضاء بحجم مدينة صغيرة تقريبا. لا يقتصر الأمر على القيام بأشياء غريبة على المادة، ما يجبر الإلكترونات على تكوين بروتونات لتحويلها إلى غبار كثيف من النيوترونات، بل يمكن أن يولد مجالات مغناطيسية على عكس أي شيء آخر في الكون.

ويمكن لهذه الحقول، التي تدور في دوران عال، تسريع الجسيمات إلى سرعات عالية، وتشكيل نفاثات قطبية تبدو وكأنها “تنبض” مثل المنارات الفائقة الشحن.

وتتشكل النجوم النيوترونية عندما يحرق المزيد من النجوم العادية (حوالي 8 إلى 30 ضعف كتلة شمسنا) آخر وقوده، تاركا لبا من حوالي 1.1 إلى 2.3 كتلة شمسية، باردا جدا لمقاومة ضغط جاذبيتها. والنظرية الأساسية للعملية واضحة جدا، حيث تضع حدودا عامة لمدى ثقل النجم النيوتروني قبل أن ينهار. وبالنسبة لكرات المادة الباردة غير الدوارة، فإن هذا الحد الأعلى أقل بقليل من ثلاث كتل شمسية، ولكن هذا يشير أيضا إلى تعقيدات قد تجعل الرحلة من النجم النيوتروني إلى الثقب الأسود أقل وضوحا.

وعلى سبيل المثال، أعلن الفيزيائيون في وقت سابق من العام الماضي عن رصد انفجار لأشعة غاما GRB 180618A، تم اكتشافه في عام 2018. وفي الوهج اللاحق للانفجار، اكتشفوا توقيعا لنجم نيوتروني مشحون مغناطيسيا يسمى النجم المغناطيسي، واحد به كتلة قريبة من كتلة النجمين المتصادمين.

اكتشف علماء الفلك، أن الانفجار العظيم، الذي يعتقد أنه مرتبط بنشأة الكون، ناتج عن ثقب أسود هائل الحجم.

وأورد العلماء، الخميس، أن الانفجار نتج عن ثقب أسود في مجموعة من المجرات على بعد 390 سنة ضوئية.

وكان الانفجار هائلا لدرجة أنه تسبب في فوهة في الغاز الساخن ربما احتوت على 15 من مجرات “دروب التبانة”، وفقا لكبير الباحثين سيمونا جياكينتوتشي من مختبر أبحاث البحرية في واشنطن.

ويعد الثقب الأسود أكبر بواقع خمس مرات من الرقم القياسي المسجل في السابق.

واستخدم علماء الفلك مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لناسا للوصول إلى هذا الاكتشاف، إلى جانب مرصد فضائي أوروبي وتلسكوبات أرضية.

ويعتقد العلماء, أن الانفجار جاء من قلب مجموعة “الحواء”، التي تضم آلاف المجرات، وتحتوي مجرة كبيرة في الوسط على ثقب أسود هائل.

ولا تتعلق الثقوب السوداء بهذا فحسب، وإنما تطلق أيضا نفثات من المواد والطاقة.

وجاءت أول لمحة عن هذا الانفجار العملاق فعليا عام 2016، عندما كشفت صور تشاندرا لمجموعة “الحواء” عن حافة منحنية غير عادية، لكن العلماء استبعدوا حدوث ثوران, نظرا لكمية الطاقة التي كانت ستحتاج إليها لنحت هذا التجويف الكبير في الغاز.

بيد أن مرصدين فضائيين، إلى جانب بيانات راديو من تلسكوبات في أستراليا والهند، أكدا أن الانحناء كان بالفعل جزءا من تجويف.

ويعتقد أن الانفجار انتهى الآن، ولا توجد علامات على إطلاق مواد من الثقب الأسود حاليا.

وهناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات في الأطوال الموجية الأخرى لفهم ما حدث بشكل أفضل، وفقا للعلماء.

ونشرت النتائج في “أستروفيزيكال جورنال” (مجلة الفيزياء الفلكية).