بدأت عمليات الرصد الجديدة باستخدام التلسكوب العملاق التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي تكشف بعض الغموض حول الانفجارات الكونية.
ورصد التلسكوب مستعرا نجميا كبيرا بعد 26 ساعة فقط من بدء الانفجار، إذ تعتبر المرة الأولى التي يحصل فيها علماء الفيزياء الفلكية على بيانات دقيقة للنجم المتفجر في وقت قصير من بدايته، حيث رصدت هذه البيانات الانفجار أثناء اختراقه السطح الخارجي للنجم ما كشف عن شكله الحقيقي.
المستعر الأعظم الذي تم رصده هو من النوع الثاني ويحمل الرمز SN 2024ggi وقد انفجر في مجرة NGC 3621 تبعد حوالي 22 مليون سنة ضوئية وعرضت الملاحظات في مقال نشر في مجلة Science Advances بقيادة يي يانغ من جامعة تسينغهوا في بكين.
ويتكون انفجار المستعر الأعظم من عدة مراحل تبدأ بانهيار النواة عندما يُكوّن النجم نواة حديدية لا تستطيع إنتاج الطاقة عبر الاندماج وعندما تصل إلى حد شاندراسيخار تنهار تحت جاذبيتها لتشكل مرحلة انهيار النواة.
المرحلة التالية تشمل ارتداد النواة وصدمة قوية تنتشر عبر النجم تصطدم باللب الخارجي وتولد موجة صدمة خارجية قوية ولم تُجب الملاحظات السابقة عن تفاصيل هذه المرحلة بدقة.
وتتيح البيانات الجديدة فهم موجة الصدمة عند انطلاقها وتوفر معلومات أساسية حول تطور النجوم والعمليات الفيزيائية المؤدية لانفجارها.
وتم رصد المستعر الأعظم لأول مرة بواسطة نظام أطلس في 10 أبريل 2024 وبعد ساعات طلب يانغ من التلسكوب الكبير جدا رصده وقد أمكن لأول مرة متابعة المادة المتسارعة عبر سطح النجم لبضع ساعات مع قياس الاستقطاب الطيفي الذي كشف عن معلومات حول المجالات المغناطيسية ودرجات الحرارة وشكل الانفجار.
النجم السلف كان أحمر عملاق ضخم بكتلة تتراوح بين 12 و15 كتلة شمسية ما يجعل منه مثالا كلاسيكيا لانهيار النواة وتوضح البيانات الجديدة آلية انتشار موجة الصدمة وهندسة الانفجار.
شكل الانفجار
وأظهرت البيانات أن الانفجار الأولي للمادة كان على شكل ثمرة زيتون ومع تفاعل المادة المحيطة للنجم تسطح الشكل لكن محور التماثل ظل ثابتا ويتيح ذلك مقارنة آليات الانفجار المختلفة بما في ذلك الآلية المدفوعة بالنيوترينو وآلية الدفع النفاث.
وأظهرت النتائج تماثلا محوريا قويا يدعم آلية الدفع النفاث أو ربما آليات دوران مغناطيسي نادرة وتساهم هذه الرصدات في تضييق نطاق التفسيرات المحتملة لارتداد النواة وتحسين نماذج المستعر الأعظم.
وكشف قياس الاستقطاب الطيفي للمستعر الأعظم 2024ggi عن انفجار شبه كروي يظهر محور تماثل واضح يشترك فيه انبعاث الصدمة المفاجئة ومقذوفات المستعر الأعظم ويشير إلى أن الانفجار مدفوع بآلية تحدد شكل الانفجار منذ البداية.
ويشير العلماء إلى أن الاكتشاف لا يُعيد صياغة فهم الانفجارات النجمية فحسب بل يُظهر ما يمكن تحقيقه عندما يتجاوز العلم الحدود مؤكّدين أن الفضول والتعاون والعمل السريع يُمكن أن يُطلق العنان لرؤى عميقة في الفيزياء الكونية.