السوبرنوفا حدث نادر وعجيب. نظرًا لأن هذه الانفجارات الحادة تحدث فقط عندما يصل نجم ضخم إلى المرحلة النهائية من عمره التطوري - عندما يكون قد استنفد كل وقوده ويخضع لانهيار اللب - أو عندما يستهلك قزم أبيض في نظام نجم ثنائي رفيقه ، ويكون قادرًا على شاهد واحد هو امتياز.
لكن في الآونة الأخيرة ، شهد فريق دولي من علماء الفلك شيئًا قد يكون أكثر ندرة - حدث مستعر أعظم يبدو أنه يحدث في حركة بطيئة. في حين أن المستعر الأعظم من نوعه (SN Type Ibn) يتميز عادةً بارتفاع سريع إلى ذروة السطوع وتراجع سريع ، استغرق هذا المستعر الأعظم الخاص وقتًا غير مسبوق للوصول إلى أقصى سطوع ، ثم تلاشى ببطء.
من أجل دراستهم ، قام فريق البحث - الذي ضم أعضاء من المملكة المتحدة وبولندا والسويد وأيرلندا الشمالية وهولندا وألمانيا - بدراسة حدث من نوع ابن يعرف باسم OGLE-2014-SN-13. يُعتقد أن هذه الأنواع من الانفجارات هي نتيجة النجوم الضخمة (التي فقدت غلافها الخارجي من الهيدروجين) التي تمر بانهيار النواة ، والتي تتفاعل قذفتها مع سحابة من مادة محيطية غنية بالهيليوم (CSM).
قاد الدراسة الأمير كرامي محمد أوغلو من مركز أوسكار كلاين في جامعة ستوكهولم. كما قال لمجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني:
يعتقد أن انفجارات ابن سوبرنوفا هي انفجارات نجوم ضخمة للغاية ، محاطة بمنطقة كثيفة من مادة غنية جدا بالهيليوم. نستنتج وجود هذه الهليوم من خلال وجود خطوط انبعاث ضيقة من الهليوم في أطيافها البصرية. نعتقد أيضًا أن هناك القليل جدًا من الهيدروجين ، إن وجد ، في المحيط المباشر للنجم ، لأنه إذا كان موجودًا ، فسيظهر أقوى بكثير من الهليوم في الأطياف. كما يمكنك أن تتخيل ، هذا النوع من التكوين نادر جدًا ، لأن الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة في الكون إلى حد بعيد. "
كما لوحظ بالفعل ، تتميز مستعرات ابن سوبرنوفا بزيادة مفاجئة وكبيرة في سطوعها ، ثم انخفاض سريع. ومع ذلك ، عند ملاحظة OGLE-2014-SN-131 - التي اكتشفوها في 11 نوفمبر 2014 باستخدام تجربة العدسة الجاذبية البصرية (OGLE) في المرصد الفلكي بجامعة وارسو - فقد رأوا شيئًا مختلفًا تمامًا.
قال كرامي أحمد أوغلو: "كانت OGLE-2014-SN-131 مختلفة لأنها استغرقت 50 يومًا تقريبًا ، مقارنةً بأكثر من أسبوع واحد نموذجي ، حتى تصبح مشرقة". ثم تراجع ببطء نسبيًا أيضًا. حقيقة أن الأمر استغرق عدة مرات أطول من الارتفاع المعتاد إلى أقصى درجة سطوع ، والذي يختلف عن أي ابن آخر تمت دراسته من قبل ، يجعله كائنًا فريدًا جدًا.
بفضل البيانات التي حصل عليها نظام OGLE-IV للكشف العابر ، تمكنوا من وضع OGLE-2014-SN-131 على مسافة حوالي 372 ± 9 ميجابيكسل (1183.95 إلى 1242.66 مليون سنة ضوئية) من الأرض. تبع ذلك بعد ذلك ملاحظات ضوئية باستخدام تلسكوب OGLE في مرصد لاس كامباناس في تشيلي ومرصد غاما راي انفجر بصري / بالقرب من الأشعة تحت الحمراء (GROND) في مرصد لا سيلا.
حصل الفريق أيضًا على بيانات التحليل الطيفي باستخدام تلسكوب التكنولوجيا الجديدة (NTT) التابع لـ ESO في La Silla والتلسكوب الكبير جدًا (VLT) في مرصد Paranal (يقع كلاهما في تشيلي). بالإضافة إلى وجود وقت ارتفاع طويل بشكل غير عادي ، أشارت البيانات المدمجة أيضًا إلى أن المستعر الأعظم لديه منحنى ضوء واسع بشكل غير عادي. لشرح كل هذا ، نظر الفريق في عدد من الاحتمالات.
بالنسبة للمبتدئين ، فكروا في نماذج الاضمحلال القياسية النشطة للإشعاع ، والتي من المعروف أنها تعمل على تشغيل أقواس الضوء لمعظم المستعرات العظمى من النوع الأول والنوع الثاني. ومع ذلك ، لم يستطع هؤلاء تفسير ما لاحظوه مع OGLE-2014-SN-131. على هذا النحو ، بدأوا في التفكير في سيناريوهات أكثر غرابة ، والتي تضمنت الطاقة التي يتم إدخالها من نجم نيوتروني شاب سريع الدوران (يُعرف أيضًا باسم مغناطيسي) قريب.
في حين أن هذا النموذج سيشرح سلوك OGLE-2014-SN-131 ، إلا أنه كان محدودًا من حيث أنه لم يعرف بعد ما هي الظروف اللازمة لاستدعاء المغناطيس. على هذا النحو ، نظر Karamehmetoglu وفريقه أيضًا في إمكانية أن تكون الانفجارات مدعومة بصدمات ناتجة عن تفاعل المواد المقذوفة من المستعر الأعظم مع CSM الغني بالهيليوم.
بفضل البيانات الطيفية التي تم الحصول عليها بواسطة NTT و VLT ، عرفوا أن هذه المواد موجودة حول النجم ، وبالتالي كان النموذج قادرًا على إعادة إنتاج السلوك المرصود. كما أوضح كرامي أحمد أوغلو ، لهذا السبب يفضلون هذا النموذج على الآخرين:
"في هذا السيناريو ، يرجع سبب اختلاف OGLE-2014-SN-131 عن الأنواع الأخرى من ابن ابن SNE إلى الطبيعة الهائلة بشكل غير عادي لنجمه السلف. من المحتمل أن نجمًا ضخمًا للغاية ، يتراوح بين 40-60 مرة من كتلة شمسنا ، يقع في مجرة منخفضة المعادن ، ربما أدى إلى ظهور هذا SN عن طريق طرد كمية كبيرة من المادة الغنية بالهيليوم ، ثم ينفجر في النهاية باعتباره SN. "
بالإضافة إلى كونها حدثًا فريدًا ، فإن هذه الدراسة أيضًا تحتوي على بعض الآثار الخطيرة على علم الفلك ودراسة المستعرات الأعظمية. بفضل الكشف عن OGLE-2014-SN-131 ، فإن أي نماذج مستقبلية تحاول تفسير كيف أن شكل ابن مستعر أعظم لديه الآن قيود صارمة. في الوقت نفسه ، يمتلك الفلكيون الآن نموذجًا موجودًا للنظر في ما إذا كانوا يشاهدون مستعرات أعظمية أخرى ومتى تظهر أوقات ارتفاع طويلة بشكل خاص.
وبالنظر إلى المستقبل ، فهذا بالضبط ما يأمل كرامي أحمد أوغلو وزملاؤه في القيام به. وقال "في جهدنا التالي ، سوف ندرس أنواعًا أخرى أقل ندرة من SN لها أوقات صعود طويلة ، وبالتالي من المحتمل أن يتم إنشاؤها بواسطة نجوم ضخمة جدًا". "سنستفيد من إطار عمل المقارنة الذي طورناه عند دراسة OGLE-2014-SN-131".
مرة أخرى ، علمنا الكون أن اثنين من أهم جوانب البحث العلمي هما القدرة على التكيف والالتزام بالاكتشاف المستمر. عندما لا تتوافق الأشياء مع النماذج الحالية ، قم بتطوير نماذج جديدة واختبرها!
