تُستخدم المستعرات الأعظمية من النوع 1 أ لقياس المسافة في الكون لأنها تنفجر بنفس السطوع ، وتنفجر عندما يستهلك نجم قزم أبيض كمية معينة من المواد من رفيق ثنائي. يشير بحث جديد إلى أن انفجارات المستعرات الأعظمية من النوع 1a تبدأ متكتلة وغير متساوية ، ولكن انفجار كروي ثانٍ يطغى على أول ما يخلق بقايا سلسة. وهذا يحدد حدود عدم اليقين بشأن قياسات المسافة التي تستخدم المستعرات الأعظمية من النوع 1 أ.
أبلغ علماء الفلك عن نتائج جديدة ملحوظة ألقت الضوء على نقاش دام عقدًا من الزمان حول نوع واحد من المستعرات الأعظمية ، الانفجارات التي تشير إلى نهاية النجم النهائية: هل يموت النجم في حرق بطيء أم مع انفجار سريع؟ من ملاحظاتهم ، وجد العلماء أن المادة التي أخرجها الانفجار تظهر عدم تناسق هامشيًا هامًا في الأطراف ولكن تقريبًا داخل كروي ، مما يعني على الأرجح أن الانفجار ينتشر أخيرًا بسرعة تفوق سرعة الصوت.
تم الإبلاغ عن هذه النتائج اليوم في Science Express ، النسخة الإلكترونية من المجلة البحثية Science ، بواسطة Lifan Wang ، جامعة تكساس A&M (الولايات المتحدة الأمريكية) ، وزملائه Dietrich Baade و Ferdinando Patat من ESO.
يقول وانغ: "تشير نتائجنا بقوة إلى عملية انفجار من مرحلتين في هذا النوع من المستعر الأعظم". "هذه نتيجة مهمة لها آثار محتملة في علم الكونيات."
باستخدام ملاحظات 17 مستعرًا أعظمًا تم صنعها على مدار أكثر من 10 سنوات باستخدام تلسكوب ESO's Large Large Telescope و Otto Struve Telescope من مرصد ماكدونالد ، استنتج الفلكيون شكل وهيكل سحابة الحطام التي تم رميها من المستعرات الأعظمية من النوع Ia. يُعتقد أن مثل هذه المستعرات الأعظمية هي نتيجة انفجار نجم صغير وكثيف - قزم أبيض - داخل نظام ثنائي. نظرًا لأن رفيقه ينسكب المادة باستمرار على القزم الأبيض ، يصل القزم الأبيض إلى كتلة حرجة ، مما يؤدي إلى عدم استقرار قاتل والمستعر الأعظم. لكن ما أثار الانفجار الأولي ، وكيف ينتقل الانفجار عبر النجم كانت قضايا شائكة منذ فترة طويلة.
لاحظ المستعر الأعظم وانغ وزملاؤه حدوثه في المجرات البعيدة ، وبسبب المسافات الكونية الشاسعة لا يمكن دراستها بالتفصيل باستخدام تقنيات التصوير التقليدية ، بما في ذلك قياس التداخل. وبدلاً من ذلك ، حدد الفريق شكل الشرانق المتفجرة من خلال تسجيل استقطاب الضوء من النجوم المحتضرة.
يعتمد قياس الاستقطاب على حقيقة أن الضوء يتكون من موجات كهرومغناطيسية تتأرجح في اتجاهات معينة. إن انعكاس أو تشتت الضوء يفضل اتجاهات معينة للمجالات الكهربائية والمغناطيسية على غيرها. هذا هو السبب في أن النظارات الشمسية المستقطبة يمكنها تصفية بريق ضوء الشمس المنعكس على البركة. عندما ينتشر الضوء من خلال الحطام المتوسع لمستعر أعظم ، فإنه يحتفظ بالمعلومات حول اتجاه طبقات التشتت. إذا كان المستعر الأعظم متماثلًا كرويًا ، فستكون جميع الاتجاهات متساوية وستتوسط ، لذلك لن يكون هناك استقطاب صافي. ومع ذلك ، إذا لم تكن قذيفة الغاز مستديرة ، فسيتم طباعة استقطاب صافي طفيف على الضوء.
يقول ديتريش بادي: "كانت هذه الدراسة ممكنة لأن مقياس الاستقطاب يمكن أن يكشف عن قوته الكاملة بفضل قوة جمع الضوء من التلسكوب الكبير جدًا والمعايرة الدقيقة للغاية لأداة FORS".
ويضيف: "تكشف دراستنا أن انفجارات المستعرات الأعظمية من النوع Ia هي في الواقع ظاهرة ثلاثية الأبعاد". "إن المناطق الخارجية من سحابة الانفجار غير متكافئة ، حيث توجد مواد مختلفة في" الكتل "، بينما تكون المناطق الداخلية ناعمة."
اكتشف فريق البحث هذا التباين لأول مرة في عام 2003 ، كجزء من نفس الحملة الملاحظة (ESO PR 23/03 و ESO PR Photo 26/05). تُظهر النتائج الجديدة الأكثر شمولاً أن درجة الاستقطاب ، وبالتالي اللا كروية ، ترتبط بالسطوع الداخلي للانفجار. كلما كان المستعر الأعظم أكثر سطوعًا ، كلما كان أكثر سلاسة أو أقل تكتلًا.
يقول فرديناندو باتات: "هذا له بعض التأثير على استخدام المستعرات الأعظمية من النوع Ia كشموع قياسية". "يُستخدم هذا النوع من المستعرات الأعظمية لقياس معدل تسارع توسع الكون ، بافتراض أن هذه الأشياء تتصرف بطريقة موحدة. ولكن يمكن أن يؤدي عدم التماثل إلى التشتت في الكميات المرصودة. "
يضيف وانغ: "يضع اكتشافنا قيودًا شديدة على أي نماذج ناجحة لانفجارات السوبرنوفا النووية الحرارية".
أشارت النماذج إلى أن التكتل ناتج عن عملية حرق بطيئة تسمى "التفريغ" وتترك أثراً غير منتظم من الرماد. إن نعومة المناطق الداخلية للنجم المتفجر تدل على أنه في مرحلة معينة ، يؤدي التفريغ إلى عملية أكثر عنفًا ، "تفجير" ، ينتقل بسرعات تفوق سرعة الصوت - بسرعة كبيرة بحيث يمسح كل عدم التماثل في الرماد المتبقي وراء حرق أبطأ من المرحلة الأولى ، مما أدى إلى بقايا أكثر سلاسة وأكثر تجانسا.
المصدر الأصلي: ESO News Release
