تشير نتائج جديدة من مرصد تشاندرا للأشعة السينية إلى أن غالبية المستعرات الأعظمية من النوع Ia تحدث بسبب اندماج اثنين من الأقزام البيضاء. يوفر هذا الاكتشاف الجديد تقدمًا كبيرًا في فهم نوع المستعرات الأعظمية التي يستخدمها علماء الفلك لقياس توسع الكون ، والذي بدوره يسمح للفلكيين بدراسة الطاقة المظلمة التي يعتقد أنها تتغلغل في الكون. قال مارات جيلفانوف من معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في مؤتمر صحفي مع الصحفيين اليوم: "لقد كان الأمر محرجًا إلى حد كبير أننا ما زلنا لا نعرف ظروف وأنظمة السلف لبعض أكثر الانفجارات إثارة في الكون". جيلفانوف هو المؤلف الرئيسي للدراسة التي ظهرت في طبعة 18 فبراير من مجلة Nature.
تعمل المستعرات الأعظمية من النوع Ia كمؤشرات ميل كوني لقياس توسع الكون. لأنه يمكن رؤيتها على مسافات كبيرة ، وتتبع نمطًا موثوقًا من السطوع. ومع ذلك ، حتى الآن ، لم يكن العلماء متأكدين من سبب الانفجار بالفعل.
يتفق معظم العلماء على أن المستعر الأعظم من النوع Ia يحدث عندما يتجاوز نجم قزم أبيض - وهو بقايا من انهيار نجم مسن - حد وزنه ، ويصبح غير مستقر وينفجر. المرشحان الرئيسيان لما يدفع القزم الأبيض على الحافة هما دمج قزمين أبيضين ، أو تراكم ، وهي عملية يقوم فيها القزم الأبيض بسحب المواد من نجم رفيق يشبه الشمس حتى يتجاوز وزنه.
قال المؤلف المشارك أكوس بوغدان ، من ماكس بلانك أيضًا: "تشير نتائجنا إلى أن المستعرات الأعظمية في المجرات التي درسناها كلها تقريبًا ناتجة عن اندماج قزمين أبيضين". "ربما ليس هذا ما يتوقعه العديد من علماء الفلك."
قد يكون للفرق بين هذين السيناريوهين تداعيات على كيفية استخدام هذه المستعرات الأعظمية كـ "شموع قياسية" - كائنات ذات سطوع معروف - لتتبع المسافات الكونية الشاسعة. نظرًا لأن الأقزام البيضاء يمكن أن تأتي في مجموعة من الكتل ، فإن اندماج اثنين يمكن أن يؤدي إلى انفجارات تختلف إلى حد ما في السطوع.
نظرًا لأن هذين السيناريوهين سيولدان كميات مختلفة من انبعاث الأشعة السينية ، استخدم جيلفانوف وبوغدان شاندرا لمراقبة خمس مجرات إهليلجية قريبة والمنطقة الوسطى من مجرة أندروميدا. تنتج المستعر الأعظم من النوع Ia الناجم عن تراكم المواد انبعاثًا كبيرًا للأشعة السينية قبل الانفجار. من ناحية أخرى ، سيخلق مستعر أعظم من اندماج قزمين أبيضين ، انبعاثات أشعة سينية أقل بكثير من سيناريو التراكم.
وجد العلماء أن انبعاثات الأشعة السينية المرصودة كانت من 30 إلى 50 مرة أصغر من المتوقع من سيناريو التراكم ، واستبعدوها بشكل فعال.
لذا ، على سبيل المثال ، ستكون صورة شاندرا أعلاه أكثر سطوعًا بمقدار 40 مرة تقريبًا مما لوحظ إذا تم تشغيل مستعر أعظم من النوع Ia في انتفاخ هذه المجرة بواسطة مادة من نجم عادي يسقط على نجم قزم أبيض. تم العثور على نتائج مماثلة لخمسة مجرات بيضاوية الشكل.
هذا يعني أن الاندماجات القزمة البيضاء تهيمن على هذه المجرات.
يبقى السؤال المفتوح ما إذا كانت هذه الاندماجات القزمة البيضاء هي المحفز الأساسي للمستعرات المتفجرة من النوع الأول في المجرات اللولبية. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لمعرفة ما إذا كانت المستعرات الأعظمية في المجرات اللولبية ناتجة عن عمليات الاندماج أو خليط من العمليتين. نتيجة أخرى مثيرة للفضول لهذه النتيجة هي أنه من الصعب نسبيًا اكتشاف زوج من الأقزام البيضاء ، حتى مع أفضل التلسكوبات.
قال جلفانوف: "بالنسبة للعديد من علماء الفيزياء الفلكية ، يبدو أن سيناريو الاندماج أقل احتمالية لأنه يبدو أن عددًا قليلاً جدًا من أنظمة القزم الأبيض المزدوج". "الآن يجب دراسة هذا الطريق إلى المستعرات الأعظمية بمزيد من التفصيل."
المصدر: وكالة ناسا
