اكتشاف نواة مستعر أعظم تحتوي على السيليكون والكبريت

اكتشف فريق بحثي دولي بقيادة علماء من معهد وايزمان للعلوم (إسرائيل) وجامعة نورث وسترن (الولايات المتحدة) أن نواة المستعر الأعظم - وهو نجم عملاق متفجر - تحتوي على العديد من العناصر الثقيلة مثل السيليكون والكبريت والأرجون.

وهذه هي المرة الأولى التي يلاحظ فيها العلماء هذا البناء بشكل مباشر قبل وقوع الانفجار.

فقد النجم، المسمى SN2021yfj، طبقاته الخارجية فجأة، ليكشف عن نواة مشتعلة في المركز - يُعتقد أنها "قلب" النجم - قبل الانفجار.

قال البروفيسور أفيشاي غال-يام، رئيس مجموعة الفيزياء الفلكية التجريبية في معهد وايزمان: "لدينا الآن دليل على وجود عناصر ثقيلة داخل النجوم". وأضاف: "كنا نعلم أن الشمس تتكون في معظمها من الهيدروجين، وافترضنا أن النجوم تحتوي على عناصر أثقل. لكن هذه هي المرة الأولى التي نثبت فيها ذلك".

بالإضافة إلى البروفيسور جال-يام، شارك في البحث الدكتور عوفر يارون، الخبير الرائد في قواعد بيانات المستعرات العظمى في معهد وايزمان، والدكتور ستيف شولز، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية، وهو الآن باحث في جامعة نورث وسترن (كان سابقًا عضوًا في فريق جال-يام). وضمّ فريق البحث أيضًا علماء من فرنسا وإيطاليا والصين وأيرلندا.

تم اكتشاف النجم SN2021yfj لأول مرة في سبتمبر 2021 باستخدام منشأة Zwicky Transient Facility في كاليفورنيا، باستخدام كاميرا واسعة الزاوية لمسح السماء الليلية بالكامل.

اكتشف الدكتور شولتز وميضًا غير عادي من الضوء في منطقة تشكل النجوم على بعد 2.2 مليار سنة ضوئية من الأرض.

وفي محاولة لتحديد التركيب العنصري، سعى الفريق إلى جمع أطياف الضوء - وهي تقنية لتحليل الضوء لتحديد العناصر الموجودة في الانفجار.

ومع ذلك، بسبب الظروف الجوية وعدم وجود معدات مراقبة مناسبة، استغرق الأمر بعض الوقت حتى يتمكن الفريق من الحصول على البيانات الطيفية من زميل له في جامعة كاليفورنيا، بيركلي.

وبعد تلقي البيانات مباشرة، حدد البروفيسور جال يام وجود السيليكون والكبريت والأرجون - وهو شيء لم يتم تسجيله من قبل على الإطلاق.

عادة، يتشكل المستعر الأعظم عندما ينهار نجم ضخم يقترب من نهاية حياته تحت تأثير جاذبيته الخاصة، مما يتسبب في انفجار قوي وينبعث منه ضوء يستمر لأسابيع.

في السابق، كان من المعتاد أن نلاحظ أن النجوم "المجردة" تكشف فقط عن طبقات من الهيليوم أو الكربون والأكسجين بعد فقدان غلافها الهيدروجيني الخارجي.

ومع ذلك، فقد SN2021yfj المزيد من الطبقات، مما يسمح للعلماء بالنظر بشكل أعمق في النواة واكتشاف عناصر أثقل لم يتم تسجيلها قبل الانفجار.

قال الدكتور شولتز: "فقد هذا النجم معظم المادة التي كوّنها خلال حياته. لا نستطيع رؤية سوى المواد التي تكوّنت في الأشهر التي سبقت انفجاره. لا بد من وقوع حدث عنيف ما".

يعتقد العلماء أن انفجار المستعر الأعظم ربما يكون قد تأثر بنجم مصاحب، أو ثوران سابق للمستعر الأعظم، أو حتى رياح نجمية قوية بشكل غير عادي.

أكد البروفيسور غال-يام قائلاً: "إن التعمق في قلب نجم عملاق يُوسّع فهمنا العلمي لأصل العناصر الثقيلة". وأضاف: "كل ذرة في أجسامنا وفي العالم من حولنا تشكلت في مكان ما في الكون. وقد خضعت لتحولات لا تُحصى على مدى مليارات السنين قبل وصولها إلى هنا، لذا فإن تتبع أصلها وعملية تكوينها يُمثل تحديًا هائلاً".

وقال فريق البحث الذي يقوده البروفيسور جال يام إنه سيواصل إجراء الأبحاث لاكتشاف المزيد حول كيفية تشكل العناصر في الكون.

(فيتنام+)

المصدر: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-loi-sieu-tan-tinh-chua-silic-va-luu-huynh-post1056999.vnp