بتوقيت بيروت - 12/20/2025 9:31:37 AM - GMT (+2 )
ربما اكتشف علماء الفلك المثال الأول لحدث كوني متفجر يسمى “superkilonova”، على شكل إشارة موجة جاذبية تم اكتشافها في 18 أغسطس 2025.
يصف الكيلونوفا الانفجار الناتج عن انفجارين النجوم النيوترونية — بقايا نجمية تُركت عندما كانت ضخمة النجوم مت – اضرب معًا، مما يخلق البيئة الوحيدة في الكون المعروف العنيفة بما يكفي لتكوين عناصر أثقل من الحديد، مثل الذهب والفضة في صندوق المجوهرات الخاص بك.
المرحلة الأولى من سوبركيلونوفا، نجم ضخم يموت في انفجار سوبر نوفا (مصدر الصورة: مصدر: Caltech/K. Miller and R. Hurt (IPAC))حتى الآن، تمكن علماء الفلك من اكتشاف كيلونوفا واحدة فقط بشكل لا لبس فيه، وذلك في عام 2017، من خلال مرصد موجات الجاذبية بمقياس التداخل الليزري (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory).ليغو) وشريكتها الأوروبية، فيرجو، اكتشفت موجة الجاذبية الإشارة المعروفة باسم GW170817. وقد شوهد هذا الحدث بعد ذلك في الإشعاع الكهرومغناطيسي بواسطة مجموعة من التلسكوبات الفضائية والأرضية، وهي أدوات “علم الفلك التقليدي”.
وهكذا، كان العلماء متحمسين بالفعل عندما “سمع” مرصدي LIGO وVirgo الإشارة المسماة AT2025ulz، والتي بدا أنها الاكتشاف الثاني لكائن ما. اندماج نجم نيوتروني. ومع ذلك، سرعان ما بدا أن الوضع قد أصبح أكثر تعقيدًا. بعد الاكتشاف، تم إرسال تنبيه إلى علماء الفلك في جميع أنحاء العالم، باستخدام Zwicky Transient Facility (ZTF)، وهي كاميرا مسح في مرصد بالومار في كاليفورنيا، وهي أول كاميرا ترصد جسمًا أحمر يتلاشى بسرعة 1.3 مليار دولار. سنة ضوئية بعيد. وهذا تقريبًا نفس موقع مصدر موجات الجاذبية.
“في البداية، لمدة ثلاثة أيام تقريبًا، بدا الثوران تمامًا مثل الكيلونوفا الأولى في عام 2017،” هذا ما قاله المؤلف الرئيسي للدراسة مانسي كاسليوال، أستاذ علم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. قال في بيان. “كان الجميع يحاولون بشكل مكثف مراقبته وتحليله، ولكن بعد ذلك بدأ يبدو وكأنه مستعر أعظم، وفقد بعض علماء الفلك الاهتمام. وليس نحن”.
بدأ كاسليوال وزملاؤه يدركون أن ما بدا عليه هذا الحدث هو كيلونوفا ناجم عن انفجار مستعر أعظم يحجب رؤية علماء الفلك. وهذا من شأنه أن يجعل AT2025ulz نتيجة لـ superkilonova، وهو نوع من الأحداث الكونية القوية التي تم افتراضها منذ فترة طويلة ولكن لم يتم اكتشافها من قبل.
إشارة غريبة جدابعد الكشف عن موجات الجاذبية من هذا الحدث، كشفت التحقيقات الإضافية التي أجرتها عدة تلسكوبات أخرى، بما في ذلك مرصد WM Keck في هاواي وتلسكوب فراونهوفر في ألمانيا، أن انفجار الضوء المرتبط بـ AT2025ulz تلاشى بسرعة، تاركًا توهجًا في الأطوال الموجية الحمراء للضوء.
كان هذا هو نفس النمط الذي ترتبط به الإشارة الكهرومغناطيسية GW170817 تبع ذلك في عام 2017. هذا التوهج الأحمر هو نتيجة لعناصر ثقيلة مثل الذهب حول الكيلونوفا، مما يحجب الضوء الأزرق ذو الطول الموجي القصير ولكنه يسمح للضوء الأحمر ذو الطول الموجي الأطول بالمرور. حتى الآن كيلونوفا.
المرحلة الثانية من سوبركيلونوفا، نجمان نيوترونيان يلتفان معًا ويندمجان (مصدر الصورة: Caltech/K. Miller and R. Hurt (IPAC))ومع ذلك، بعد أيام من الانفجار، بدأ AT2025ulz في السطوع والتحول إلى اللون الأزرق مع ظهور دليل على انبعاثات الهيدروجين. هذه هي خصائص المستعرات الأعظم، وليس الكيلونوفا. تكمن المشكلة في أنه في حين أن المستعرات الأعظم تولد موجات جاذبية، على عكس الكيلونوفا، فإن المستعر الأعظم الذي يبعد 1.3 مليار سنة ضوئية لا ينبغي أن يكون قادرًا على توليد موجات جاذبية قوية بما يكفي ليتمكن مرصد ليجو من اكتشافها.
في حين أن العديد من علماء الفلك كانوا على استعداد لاستنتاج أن AT2025ulz كان مجرد مستعر أعظم عادي (إذا كان هناك شيء مثل نجم متفجر عادي!)، فقد لاحظ كاسليوال وفريقه أدلة تشير إلى أن هذا كان حدثًا خاصًا جدًا بالفعل. وعلى وجه التحديد، أشارت إشارة موجة الجاذبية إلى أن أحد النجوم النيوترونية المشاركة في الاندماج كان أقل كتلة من الشمس. يتراوح حجم النجوم النيوترونية عمومًا بين 1.2 ومرتين كتلة الشمس. وهذا يعني ضمنيًا للفريق أن نجمًا أو اثنين من النجوم النيوترونية الصغيرة ربما اندمجا لإنتاج كيلونوفا.
ليست كل النجوم النيوترونية متساويةعندما تستنفد النجوم التي تبلغ كتلتها حوالي 10 أضعاف كتلة الشمس وقودها من أجل الاندماج النووي، تنهار مراكزها تحت تأثير جاذبيتها، مما يرسل موجات صدمية متموجة تؤدي إلى انفجار سوبر نوفا وتفجير الطبقات الخارجية لذلك النجم.
والنتيجة هي نواة نجمية تتراوح كتلتها ما بين 1.2 إلى 2 ضعف كتلة الشمس محشورة في قطر يبلغ حوالي 12 ميلاً (20 كيلومترًا)، ومليئة بالمادة الأكثر كثافة في الكون المعروف. ومع ذلك، فقد وضع العلماء نظريتين يمكن من خلالهما إنشاء بعض النجوم النيوترونية التي تقل كتلتها عن 1.2 كتلة شمسية.
يشير السيناريو الأول لإنشاء نجم نيوتروني تحت الكتلة إلى أنه إذا تعرض النجم الذي يدور بسرعة لانفجار مستعر أعظم، فمن الممكن أن ينقسم إلى نجمين نيوترونيين أقل من الكتلة الشمسية، وهي عملية تسمى الانشطار. وفي السيناريو الثاني، يتعرض نجم سريع الدوران لانفجار مستعر أعظم، لكن النجم النيوتروني الناتج يكون محاطًا بقرص من المادة التي تتجمع بعد ذلك لتشكل نجمًا نيوترونيًا آخر، بطريقة مشابهة لـ كيف تتشكل الكواكب حول النجوم الرضع.
المرحلة الثالثة من السوبركيلونوفا، العناصر الثقيلة المتولدة تخلق التوهج الذي يُنظر إليه على أنه كيلونوفا (مصدر الصورة: Caltech/K. Miller and R. Hurt (IPAC))في كلتا الحالتين، تبعث هذه النجوم النيوترونية موجات جاذبية أثناء دورانها حول بعضها البعض، وتحمل الزخم الزاوي بعيدًا عن النظام. يؤدي هذا إلى دوران النجوم النيوترونية معًا، وتصادمها واندماجها، مما يؤدي إلى إنتاج العناصر الثقيلة. وهذا من شأنه أن يؤدي إلى التوهج الأحمر الذي تراه التلسكوبات التي تطارد AT2025ulz. ومع ذلك، تم حجب رؤية الكيلونوفا في النهاية بسبب القشرة المتوسعة من الحطام المقذوفة بواسطة المستعر الأعظم أثناء تكوين النجمين النيوترونيين التوأم.
وقال عضو الفريق بريان ميتزجر من جامعة كولومبيا في نفس البيان: “الطريقة الوحيدة التي توصل إليها المنظرون لولادة نجوم نيوترونية تحت الشمس هي أثناء انهيار نجم يدور بسرعة كبيرة”. “إذا اقترنت هذه النجوم “المحظورة” واندمجت عن طريق إصدار موجات الجاذبية، فمن الممكن أن يكون مثل هذا الحدث مصحوبًا بمستعر أعظم بدلاً من أن يُنظر إليه على أنه كيلونوفا عارية.”
لسوء الحظ، لا توجد حاليًا بيانات كافية لتأكيد أن هذا هو سوبركيلونوفا. الطريقة الوحيدة للقيام بذلك هي جمع المزيد من المعلومات.
وقال كاسليوال: “قد لا تبدو أحداث الكيلونوفا المستقبلية مثل GW170817 وقد يتم الخلط بينها وبين المستعرات الأعظم”. “يمكننا البحث عن إمكانيات جديدة في بيانات مثل هذه من ZTF بالإضافة إلى مرصد فيرا روبينوالمشاريع القادمة مثل ناسا تلسكوب نانسي الروماني الفضائيو UVEX التابع لناسا، والمصفوفة السينوبتيكية العميقة 2000 من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، وكرايسكوب من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في القطب الجنوبي. لا نعرف على وجه اليقين أننا عثرنا على سوبركيلونوفا، لكن الحدث مع ذلك مثير للاهتمام”.
ال أبحاث الفريق تم نشره في 15 ديسمبر في مجلة The Astrophysical Journal Letters.
إقرأ المزيد