هناك أماكن قليلة في الكون تتحدى الفهم. ويجب أن تكون المستعرات الأعظمية أكثر الأماكن تطرفًا التي يمكنك تخيلها. نحن نتحدث عن نجم يحتمل أن يكون حجم وكتلة شمسنا عشرات المرات ويموت بعنف في فصيل من الثانية.
أسرع مما استغرقته لقول كلمة سوبرنوفا ، ينهار نجم كامل على نفسه ، مكونًا ثقبًا أسود ، مكونًا العناصر الأكثر كثافة في الكون ، ثم ينفجر إلى الخارج بطاقة ملايين أو حتى بلايين النجوم.
لكن ليس في كل الحالات. في الواقع ، تأتي المستعرات الأعظمية بنكهات مختلفة ، بدءًا من أنواع مختلفة من النجوم ، وتنتهي بأنواع مختلفة من الانفجارات ، وتنتج أنواعًا مختلفة من المخلفات.
هناك نوعان رئيسيان من المستعرات الأعظمية ، النوع الأول والنوع الثاني. أعلم أن هذا يبدو بديهيًا بعض الشيء ، لكن دعنا نبدأ بالنوع الثاني أولاً.
هذه هي المستعرات الأعظمية التي تنتج عندما تموت النجوم الضخمة. لقد قدمنا عرضًا كاملاً حول هذه العملية ، لذا إذا كنت تريد مشاهدته الآن ، يمكنك النقر هنا .
لن ترى أعيننا سديم السرطان أبدًا كما تظهره صورة هابل هذه. رصيد الصورة: ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وجيه هيستر وأ. لول (جامعة ولاية أريزونا)
ولكن ها هي النسخة الأقصر.
النجوم ، كما تعلم ، تحول الهيدروجين إلى اندماج في لبها. يطلق هذا التفاعل طاقة على شكل فوتونات ، ويدفع هذا الضغط الخفيف ضد قوة الجاذبية في محاولة لجذب النجم إلى نفسه.
لا تملك شمسنا الكتلة اللازمة لدعم تفاعلات الاندماج مع عناصر تتجاوز الهيدروجين أو الهيليوم. لذلك بمجرد استخدام كل الهيليوم ، تتوقف تفاعلات الاندماج وتصبح الشمس قزمًا أبيض وتبدأ في التبريد.
ولكن إذا كان لديك نجم كتلته 8-25 ضعف كتلة الشمس ، فيمكنه دمج العناصر الأثقل في صميمه. عندما ينفد الهيدروجين ، يتحول إلى الهيليوم ، ثم الكربون ، والنيون ، إلخ ، على طول الجدول الدوري للعناصر. ومع ذلك ، عندما يصل إلى الحديد ، فإن تفاعل الاندماج يأخذ طاقة أكثر مما ينتج.
تنهار الطبقات الخارجية للنجم إلى الداخل في جزء من الثانية ، ثم تنفجر على شكل مستعر أعظم من النوع الثاني. لقد تركت نجمًا نيوترونيًا شديد الكثافة كبقية.
ولكن إذا كانت كتلة النجم الأصلي تزيد عن 25 ضعف كتلة الشمس ، فسيحدث نفس الانهيار الأساسي. لكن قوة المادة التي تسقط إلى الداخل تنهار اللب في ثقب أسود.
تنفجر النجوم الضخمة للغاية التي تزيد كتلتها عن 100 ضعف كتلة الشمس دون أن يترك أثرا. في الواقع ، بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم ، كانت هناك نجوم بمئات ، وربما آلاف المرات كتلة الشمس مصنوعة من الهيدروجين والهيليوم النقيين. كانت هذه الوحوش ستعيش حياة قصيرة جدًا ، تنفجر بكمية غير مفهومة من الطاقة.
انطباع الفنان عن مستعر أعظم
هؤلاء هم النوع الثاني. النوع الأول نادر جدًا ، ويتم إنشاؤه عندما يكون لديك وضع نجم ثنائي غريب جدًا.
نجم واحد في الزوج هو قزم أبيض ، البقايا الميتة لنجم تسلسل رئيسي مثل شمسنا. يمكن أن يكون المصاحب أي نوع آخر من النجوم ، مثل العملاق الأحمر أو نجم التسلسل الرئيسي أو حتى قزم أبيض آخر.
ما يهم هو أنهم قريبون بدرجة كافية بحيث يتمكن القزم الأبيض من سرقة المادة من شريكه ، وبناءها مثل البطانية الخانقة للانفجار المحتمل. عندما تصل الكمية المسروقة إلى 1.4 مرة كتلة الشمس ، ينفجر القزم الأبيض كمستعر أعظم ويتبخر تمامًا.
في المستعر الأعظم من النوع Ia ، يسحب قزم أبيض (يسار) المادة من نجم مرافق حتى تصل كتلته إلى الحد الذي يؤدي إلى الانهيار ثم الانفجار. الائتمان: ناسا
بسبب هذه النسبة 1.4 ، يستخدم علماء الفلك المستعرات الأعظمية من النوع Ia كـ 'شموع معيارية' لقياس المسافات في الكون. نظرًا لأنهم يعرفون مقدار الطاقة التي تم تفجيرها ، يمكن لعلماء الفلك حساب المسافة إلى الانفجار.
من المحتمل أن تكون هناك أحداث أخرى أكثر ندرة يمكن أن تؤدي إلى حدوث مستعرات أعظم ، وحتى زيادة قوة الهايبرنوفا وانفجارات أشعة جاما. ربما تتضمن هذه التصادمات بين النجوم والأقزام البيضاء وحتى النجوم النيوترونية.
كما سمعت على الأرجح ، يستخدم الفيزيائيون مسرعات الجسيمات لإنشاء عناصر أكثر ضخامة على الجدول الدوري. عناصر مثل ununseptium و ununtrium. يتطلب إنشاء هذه العناصر طاقة هائلة في المقام الأول ، وهي تدوم فقط لجزء من الثانية.
ولكن في المستعرات الأعظمية ، سيتم إنشاء هذه العناصر ، والعديد من العناصر الأخرى. ونعلم أنه لا توجد عناصر مستقرة في الجدول الدوري لأنها ليست هنا اليوم. المستعر الأعظم هو مادة مقرمشة أفضل بكثير من أي مسرع جسيمات يمكن أن نتخيله.
في المرة القادمة التي تسمع فيها قصة عن سوبر نوفا ، استمع جيدًا لنوع المستعر الأعظم: النوع الأول أو النوع الثاني. ما مقدار الكتلة التي يمتلكها النجم؟ سيساعد ذلك خيالك على لف عقلك حول هذا الحدث المذهل.
