تصور الفنان لنظام النجوم الثنائي الذي ينتج مستعرات متكررة ، وفي النهاية ، المستعر الأعظم PTF 11kx. (الائتمان: رومانو كورادي ومعهد الفضاء الفلكي في جزر الكناري)
على الرغم من استخدامها كـ 'الشموع القياسية' لقياس المسافة الكونية لعقود من الزمن ، إلا أن المستعرات الأعظمية من النوع Ia يمكن أن تنتج من أنواع مختلفة من الأنظمة النجمية ، وفقًا للملاحظات الأخيرة التي أجراها فريق Palomar Transient Factory في مختبر بيركلي بكاليفورنيا.
إن الحكم على المسافات عبر الفضاء بين المجرات من هنا على الأرض ليس بالأمر السهل. داخل مجرة درب التبانة - وحتى المجرات القريبة - يمكن استخدام الضوء المنبعث من النجوم النابضة بانتظام (تسمى متغيرات Cepheid) لتحديد مدى بعد منطقة في الفضاء. خارج مجموعتنا المحلية من المجرات ، ومع ذلك ، لا يمكن حل النجوم الفردية ، ومن أجل معرفة مدى بعد المجرات التي تعلمها علماء الفلك استخدام الضوء من الأجسام الأكثر سطوعًا: النوع Ia المستعرات الأعظمية ، والتي يمكن تندلع مع تألق يعادل 5 مليارات شمس.
يتم إنشاء المستعرات الأعظمية من النوع Ia من اقتران خاص لنجمين يدوران حول بعضهما البعض: مادة قزم أبيض فائق الكثافة تسحب من رفيق حتى يتم الوصول إلى كتلة حرجة - أكبر بنحو 40٪ من كتلة الشمس. يخضع القزم الأبيض المكدس فجأة لسلسلة سريعة من التفاعلات النووية الحرارية ، وينفجر في انفجار لامع للغاية من المواد والطاقة ... منارة مرئية عبر الكون.
نظرًا لأنه تم العثور على طاقة وإضاءة المستعرات الأعظمية من النوع Ia متشابهتين تمامًا ، يمكن قياس المسافة من خلال سطوعها الظاهري كما يُرى من الأرض. يكون الأكثر قتامة عند ملاحظته ، وكلما كانت مجرته بعيدة. بناءً على هذا التشابه العالمي على ما يبدو ، يُعتقد أنه يجب إنشاء هذه المستعرات الأعظمية في ظل مواقف مشابهة جدًا ... خاصةً أنه لم يتم رصد أي منها بشكل مباشر - حتى الآن.
فريق دولي من علماء الفلك يعمل على مصنع بالومار العابر لاحظ الاستطلاع التعاوني لأول مرة وجود زوج نجمي من النوع Ia يخلق مستعر أعظم - يسمى aنظام السلف- تقع في كوكبة الوشق. النظام المسمى PTF 11kx ، يقدر بحوالي 600 مليون سنة ضوئية ، يحتوي على قزم أبيض ونجم أحمر عملاق ، اقتران لم يتم رؤيته في الملاحظات السابقة (على الرغم من أنه غير مباشر).
يقول آندي هويل ، العالم في شبكة التلسكوب العالمية لمرصد لاس كومبريس (LCOGT) والمؤلف المشارك في ورقة ، نشرت في عدد ٢٤ أغسطس من علم . 'كيف يمكن أن تبدو هذه الأحداث متشابهة للغاية ، إذا كانت لها أصول مختلفة؟'
أصبحت الملاحظات الأولية لـ PTF 11kx ممكنة من خلال تلسكوب آلي مركب على تلسكوب صامويل أوشين 48 بوصة في مرصد بالومار بكاليفورنيا بالإضافة إلى خط أنابيب بيانات عالي السرعة مقدم من NSF و NASA ووزارة الطاقة. تم التعرف على المستعر الأعظم في 16 يناير 2011 وبدعم من بيانات الطيف اللاحقة من مرصد ليك ، تليها ملاحظات 'طارئة' فورية باستخدام تلسكوب كيك في هاواي.
قال بيتر نوجينت ، كبير العلماء في مختبر لورانس بيركلي الوطني وأحد مؤلفي الورقة البحثية: 'لقد استدعينا أساسًا مراقبًا زميلًا في جامعة كاليفورنيا وقاطعنا ملاحظاته من أجل الحصول على الأطياف الحرجة للوقت'.
أظهرت ملاحظات Keck أن نظام PTF 11kx لما بعد المستعر الأعظم يحتوي على سحب بطيئة الحركة من الغاز والغبار والتي لا يمكن أن تأتي من حدث المستعر الأعظم الأخير. بدلاً من ذلك ، يجب أن تكون السحب - التي سجلت نسبة عالية من الكالسيوم في بيانات Lick الطيفية - قد أتت من حدث nova سابق أشعل فيه القزم الأبيض لفترة وجيزة طبقة خارجية من غلافه الجوي. ثم شوهدت هذه السحابة المتوسعة تتباطأ ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى الرياح النجمية من عملاق أحمر مصاحب.
(ما الفرق بين المستعر الأعظم والمستعر الأعظم؟ اقرأ ناسا STEREO Spots a New Nova )
في نهاية المطاف ، تأثرت سحابة المستعرات المتباطئة بالاندفاع سريع الحركة من المستعر الأعظم ، كما يتضح من انفجار مفاجئ في إشارة الكالسيوم التي تضاءلت تدريجياً في الشهرين منذ حدث يناير. كان انفجار الكالسيوم هذا ، في الواقع ، ضرب المستعر الأعظم للمستعر الجديد وتسبب في 'تضيئه'.
تظهر ملاحظات PTF 11kx أن المستعر الأعظم من النوع Iaعلبةتحدث في الأنظمة السلفية حيث خضع القزم الأبيض لثورات بركانية نوفا ، ربما بشكل متكرر - وهو سيناريو اعتقد العديد من علماء الفلك سابقًا أنه لا يمكن حدوثه. قد يعني هذا أيضًا أن PTF 11kx نوع جديد تمامًا من المستعر الأعظم من النوع Ia ، وعلى الرغم من أنه غير مرئي سابقًا ونادرًا ، إلا أنه ليس فريدًا.
مما يعني أن 'الشموع القياسية' الكونية قد تحتاج إلى قطع فتائلها.
قال نوجنت: 'نحن نعلم أن المستعرات الأعظمية من النوع 1 أ تختلف قليلاً من مجرة إلى أخرى ، وقد قمنا بالمعايرة لذلك ، لكن ملاحظة PTF 11kx هذه تقدم التفسير الأول لسبب حدوث ذلك'. 'يمنحنا هذا الاكتشاف فرصة لتحسين دقة قياساتنا الكونية وتحسينها.'
مصدر: مركز اخبار بيركلي لاب
الصور الداخلية: مراقبة PTF 11kx (BJ Fulton ، شبكة التلسكوب العالمية لمرصد Las Cumbres) / قبة تلسكوب Samuel Oschin مقاس 48 بوصة في مرصد Palomar. فيديو: رومانو كورادي ومعهد الفضاء الفلكي في جزر الكناري