المستعرات الأعظمية من النوع Ia هي أداة مهمة لعلم الفلك الحديث. يُعتقد أنها تحدث عندما يلتقط نجم قزم أبيض كتلة تتجاوز حد Chandrasekhar ، مما يؤدي إلى انفجار كارثي. نظرًا لأن هذا الحد هو نفسه بالنسبة لجميع الأقزام البيضاء ، فإن المستعرات الأعظمية من النوع Ia تتمتع جميعها بنفس السطوع الأقصى تقريبًا. وبالتالي ، يمكن استخدامها كشموع قياسية لتحديد مسافات المجرة. أدت ملاحظات المستعر الأعظم من النوع Ia إلى اكتشاف الطاقة المظلمة وأن التوسع الكوني يتسارع.
في حين أن هذه المستعرات الأعظمية قد أحدثت ثورة في فهمنا للكون ، إلا أنها ليست قياسية تمامًا كما اقترحنا في البداية. البعض ، مثل SN 1991T أكثر إشراقًا ، في حين أن البعض الآخر ، مثل SN 1991bg ، يكون أكثر قتامة. هناك أيضًا نوع مختلف يُعرف باسم Type Iax ، حيث لا يتم تدمير القزم الأبيض بالكامل بسبب الانفجار. يمكننا عمومًا أن نأخذ هذه الاختلافات في الاعتبار عند حساب المسافات النجمية ، ولكن سيكون من الجيد أن يكون لدينا فهم أفضل للآلية الكامنة وراء أقصى سطوع لها.
سلف المستعر الأعظم من النوع Ia. الائتمان: NASA و ESA و A. Field (STScI)
وفقًا للنماذج النظرية ، يعتمد الحد الأقصى من سطوع المستعر الأعظم من النوع Ia على الكتلة والكثافة المركزية للقزم الأبيض قبل أن ينفجر. لكن كيف يمكن قياس هذه القيم؟ بعد كل شيء ، عادة ما نكتشف هذه النجوم فقط بعد أن تنفجر. لحسن الحظ ، تم إجراء دراسة جديدة فيرسائل مجلة الفيزياء الفلكيةيوضح كيف يمكن القيام بذلك.
نظرت الدراسة في بقايا مستعر أعظم معروف باسم 3C 397. يبعد حوالي 33000 سنة ضوئية عن الأرض وربما انفجر قبل حوالي 2000 عام. نظرًا لأن المستعر الأعظم كان قريبًا وحديثًا نسبيًا ، يمكن لعلماء الفلك الحصول على رؤية جيدة للمادة الناتجة عن الانفجار. تشير دراسة سابقة للحطام المتبقي إلى أن النجم القزم الأبيض الأصلي كان قريبًا جدًا من حد Chandrasekhar عندما انفجر.
مقارنة بين كثافة اللب المقاسة والنظرية. الائتمان: أوهشيرو وآخرون
ركزت هذه الدراسة على ملاحظات نظائر معينة داخل الحطام ، وخاصة تلك الخاصة بالتيتانيوم والكروم. إنها المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة التيتانيوم في بقايا من النوع Ia. عندما قارن الفريق كمية التيتانيوم والكروم بكمية الحديد والنيكل ، وجدوا نسبة عالية بشكل غير متوقع. هذا مهم لأن نسب Ti / Ni و Cr / Ni تعتمد بشكل حاسم على الكثافة الأساسية للنجم السلف. بناءً على ملاحظاتهم ، قرر الفريق أن جوهر 3C 397 كان أعلى بمقدار 2-3 مرات مما هو مفترض عمومًا للأقزام البيضاء. وبالتالي ، من المحتمل أن يكون الانفجار أكثر سطوعًا من المستعر الأعظم النموذجي من النوع Ia.
في حين أن هذه دراسة واحدة لمستعر أعظم واحد ، إلا أنها توضح كيف يمكن لنسبة العناصر تحديد كثافات نواة القزم الأبيض. يمكن استخدام هذا لمعايرة الحد الأقصى لسطوع المستعرات الأعظمية من النوع Ia بشكل أفضل ، وتحسين توحيد الشمعة لعلماء الكونيات.
المرجعي:Ohshiro ، Yuken ، وآخرون. ' اكتشاف كتلة مقذوفة بدرجة عالية من النيوترونات في بقايا المستعر الأعظم من النوع Ia 3C 397 . 'رسائل مجلة الفيزياء الفلكية913.2 (2021): L34.
