أول اكتشاف مباشر للنجم النيوتروني المتكون في المستعر الأعظم SN 1987A  

في دراسة نُشرت مؤخرًا، رصد علماء الفلك بقايا المستعر الأعظم SN 1987A باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) . وأظهرت النتائج خطوط انبعاث للأرجون المتأين وأنواع كيميائية أخرى شديدة التأين من مركز السديم المحيط بـ SN 1987A. ويشير رصد هذه الأيونات إلى وجود نجم نيوتروني حديث الولادة كمصدر للإشعاع عالي الطاقة في مركز بقايا المستعر الأعظم.

تولد النجوم ، وتشيخ، ثم تموت في النهاية بانفجار. عندما ينفد الوقود ويتوقف الاندماج النووي في لبّ النجم، تضغط قوة الجاذبية الداخلية على اللبّ فتتقلص وتنهار. مع بدء الانهيار، وفي غضون أجزاء من الثانية، ينضغط اللبّ بشدة لدرجة أن الإلكترونات والبروتونات تتحد لتكوين النيوترونات، وينطلق نيوترينو واحد لكل نيوترون متكون. في حالة النجوم فائقة الكتلة ، ينهار اللبّ في فترة زمنية قصيرة مصحوبًا بانفجار هائل مضيء يُسمى المستعر الأعظم . تنطلق دفقة النيوترينوات الناتجة أثناء انهيار اللبّ إلى الفضاء الخارجي دون عائق نظرًا لطبيعتها غير التفاعلية مع المادة، متقدمةً على الفوتونات التي تُحاصر في المجال، وتعمل كمنارة أو إنذار مبكر لاحتمالية رصد انفجار المستعر الأعظم بصريًا قريبًا.

كان SN 1987A آخر حدث مستعر أعظم شوهد في سماء نصف الكرة الجنوبي في فبراير 1987. وكان أول حدث مستعر أعظم من هذا النوع يُرى بالعين المجردة منذ حدث كيبلر في عام 1604. يقع على بعد 160 ألف سنة ضوئية من الأرض في سحابة ماجلان الكبرى القريبة ( مجرة تابعة لمجرة درب التبانة)، وكان أحد ألمع النجوم المتفجرة التي شوهدت منذ أكثر من 400 عام، حيث توهج بقوة 100 مليون شمس لعدة أشهر، ووفر فرصة فريدة لدراسة المراحل قبل وأثناء وبعد موت النجم.

كان المستعر الأعظم SN 1987A مستعرًا أعظميًا ناتجًا عن انهيار النواة. وقد رافق الانفجار انبعاث نيوترينو رُصد بواسطة كاشفي تشيرينكوف المائيين، كاميوكاندي-2 وتجربة إرفاين-ميشيغان-بروكهافن (IMB)، قبل ساعتين تقريبًا من الرصد البصري. يشير هذا إلى احتمال تكوّن جسم مضغوط (نجم نيوتروني أو ثقب أسود ) بعد انهيار النواة، إلا أنه لم يُرصد أي نجم نيوتروني بشكل مباشر عقب حدث SN 1987A أو أي انفجار مستعر أعظم حديث مماثل. مع ذلك، توجد أدلة غير مباشرة على وجود نجم نيوتروني في بقايا المستعر الأعظم.

في دراسة نُشرت مؤخرًا، رصد علماء الفلك بقايا المستعر الأعظم SN 1987A باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) . وأظهرت النتائج خطوط انبعاث للأرجون المتأين وأنواع كيميائية أخرى شديدة التأين من مركز السديم المحيط بـ SN 1987A. ويشير رصد هذه الأيونات إلى وجود نجم نيوتروني حديث الولادة كمصدر للإشعاع عالي الطاقة في مركز بقايا المستعر الأعظم.

وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف تأثيرات انبعاث الطاقة العالية من النجم النيوتروني الشاب. 

*** 

مصادر:  

1. Fransson C., et al 2024. خطوط الانبعاث الناتجة عن الإشعاع المؤين من جسم مضغوط في بقايا المستعر الأعظم 1987A. علوم. 22 فبراير 2024. المجلد 383، العدد 6685، ص 898-903. معرف الهوية الرقمي: https://doi.org/10.1126/science.adj5796  

2. جامعة ستوكهولم. الأخبار -يكتشف تلسكوب جيمس ويب آثار نجم نيوتروني في المستعر الأعظم الشهير. 22 فبراير 2024. متاح في https://www.su.se/english/news/james-webb-telescope-detects-traces-of-neutron-star-in-iconic-supernova-1.716820  

3. وكالة الفضاء الأوروبية. يجد موقع News-Webb دليلاً على وجود نجم نيوتروني في قلب بقايا مستعر أعظم شاب. متواجد في  https://esawebb.org/news/weic2404/?lang   

***