نجم متفجر في الفضاء السحيق يرفض الموت.
أُطلق على هذا المستعر الأعظم اسم iPTF14hls. لقد اندلع بشكل مستمر خلال السنوات الثلاث الماضية. وربما كان قد حدث فجران أخريان في الماضي.
يمكن أن يكون هذا المستعر الأعظم الذي لا يكل هو أول مثال على انفجار مقترح يتضمن احتراق الجسيمات ونظيراتها ذات الشحنة المعاكسة داخل قلب النجم. أو يمكن أن يكون شيئا آخر. قد يكون شيئًا لم يره علماء الفلك ولم يفهموه بعد.
وصف العلماء هذه الغرابة في 9 تشرين الثاني (نوفمبر) 2017 Nature .
يقول Iair Arcavi:"من المفترض أن يكون السوبرنوفا شيئًا لمرة واحدة". وهو عالم فيزياء فلكية بجامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا. مع مثل هذه الأشياء ، من المفترض أن ينفجر النجم. هذا هو. "إنه ميت. تم التنفيذ. لا يمكن أن تنفجر مرة أخرى ، "يلاحظ. لكن ليس iPTF14hls. إنه "أغرب مستعر أعظم رأيناه على الإطلاق ... إنه مثل النجم الذي يستمر في الاحتضار".
اكتشفه علماء الفلك في سبتمبر 2014 باستخدام Intermediate Palomar Transient Factory. يقوم بمسح السماء بانتظام باستخدام تلسكوب في مرصد بالومار بالقرب من سان دييغو. بدا iPTF14hls كنوع عادي من المستعرات الأعظمية في مجرة تبعد حوالي 500 مليون سنة ضوئية. تسمى هذه الانفجارات مستعرات أعظم من النوع 2 ، بمناسبة موت نجم كتلته ما بين ثمانية إلى حوالي 50 ضعف كتلة شمسنا. عادة ما يتوهج هذا لمدة 100 يوم قبل أن يبدأ في التعتيم.
جاءت أول علامة على أن iPTF14hls كان غير عادي بعد أسابيع قليلة من اكتشافه. بدأت تنمو أكثر إشراقًا. ثم خفت. ثم أشرق. مر النجم بخمس على الأقل من تلك الدورات غير المنتظمة من السطوع والتعتيم.
القصة تستمر أسفل الرسم البياني.
وكان هناك شيء أكثر غرابة. تشير البيانات التي تم جمعها من سبتمبر 2014 إلى يونيو 2016 إلى أن المستعر الأعظم ظل ساطعًا لأكثر من 600 يوم ، حسبما أفاد أركافي وزملاؤه الآن. ثورانه يظهر الآن فقط علامات التراجع. ربما كان قيد التقدم بالفعل عندما تم اكتشافه. إذا كان الأمر كذلك ، فهي أغنية البجعة المتفجرة ربما كانت مستمرة لفترة أطول.
يقول ستانفورد ووسلي:"هذا لم يسمع به من قبل". وهو عالم فيزياء نظرية في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، ولم يشارك في الاكتشاف. "المستعر الأعظم العادي لا يفعل ذلك!"
عادة ، يتم طرد طبقات الغاز من النجم المتفجر. عندما يفعلون ذلك ، فإنها تتباطأ وتبرد مع توسعها. لكن iPTF14hls مختلف. إنه ممتع - حوالي 5700 درجة مئوية (10292 درجة فهرنهايت). هذا النجم المحتضر حافظ على درجة الحرارة هذه طوال الوقت الذي لوحظ فيه. وطبقاته الغازية الخارجية لم تتباطأ كما ينبغي. هذا يعني أن هذا الغاز ربما يكون قد برد بالفعل وتباطأ. ربما تم طرده في ثوران بركاني سابق قوي للغاية. متى؟ يقترح الفريق أن هذا الانفجار البركاني ربما حدث بشكل غير مرئي بين عامي 2010 و 2014.
القصة تستمر أسفل الصورة
هناك بعض التاريخ لهذا النجم أيضًا. أظهرت البيانات الموجودة على لوحات التصوير الفوتوغرافي من مرصد بالومار انفجارًا ساطعًا آخر في نفس الجزء من السماء في عام 1954. قد يكون هذا وميضًا سابقًا لهذا النجم.
الانفجار مرارًا وتكرارًا
كيف يمكن أن ينفجر نجم مرارا وتكرارا؟
تقترح إحدى النظريات أن النجوم التي تتراوح كتلتها بين 95 و 130 ضعف كتلة الشمس يمكن أن تنفجر عدة مرات. للقيام بذلك ، يجب على ما يبدو أن يصبح النجم ساخنًا لدرجة أن الكثير من أشعة جاما - أكثر أشكال الضوء نشاطًا - تنطلق بداخله. تساعد أشعة جاما هذه على منع النجم من الانهيار تحت جاذبيته. ومع ذلك ، يمكن للنجم أن يصبح شديد السخونة لدرجة أن حرارته يمكن أن تحول أشعة جاما إلى إلكترونات ونظيراتها ذات الشحنة المعاكسة ، البوزيترونات. بدون طاقة داخلية من أشعة غاما ، ينهار قلب النجم ويزداد سخونة. يمكن أن يؤدي هذا الانهيار إلى انفجار جزئي ، حيث يفجر النجم جزءًا كبيرًا من كتلته. ولكن بعد هذا الانفجار ، قد تتحد الإلكترونات والبوزيترونات لتشكل أشعة جاما التي يمكن أن تحمل النواة النجمية المتبقية.
تقول الفكرة أن النجم يمكن أن ينفجر بهذه الطريقة عدة مرات. أخيرًا ، تموت كرة الغاز النارية في مستعر أعظم آخر. في النهاية ، ستنهار بقاياه لتكوين ثقب أسود تبلغ كتلته حوالي 40 ضعف كتلة الشمس.
ولكن هناك عقبة في هذه الفكرة لـ iPTF14hls.
تتنبأ النظرية بأن مثل هذا النجم يجب أن يفجر كل الهيدروجين في الانفجار الأول. طرد iPTF14hls كتلة الشمس بمقدار 50 مرة من الهيدروجين في انفجار عام 2014. كما أن كمية الطاقة في الانفجار الأخير أكبر مما ينبغي.
يعتقد Woosley أن النجم يمكن أن يكون مغنطيسيا. هذه هي جثث نجمية عالية المغناطيسية تدور بسرعة. يمكن للمرء أن يتوهج بشكل مستمر لمدة عامين تقريبًا. ومع ذلك ، فإن هذا لا يفسر اندلاع عام 1954. يقول ووسلي إنه يأمل أن تساعد أحدث البيانات في تحديد النظرية الصحيحة. أو قد يكشف أن علماء الفيزياء بحاجة إلى التوصل إلى تفسير آخر.
في كلتا الحالتين ، قد ينتهي العرض. تشير أحدث البيانات إلى أن iPTF14hls بدأ يتلاشى أخيرًا ، وفقًا لتقارير Arcavi. عندما تبرد الطبقات الخارجية من الغاز وتصبح شفافة ، يمكن أن تكشف كل ما هو في قلب الانفجار. يخطط الفريق لمواصلة المشاهدة فقط.
يقول أركافي:"لم أعد أتوقع المزيد من التوقعات حول هذا الشيء". "لقد أدهشنا ذلك في كل مرة."
