مئات النجوم الضخمة اختفت من السماء قد نعرف أخيرا لماذا.
مصر:إيهاب محمد زايد
عندما تموت النجوم الضخمة، كما نفهم الكون، فإنها لا تذهب بهدوء. ومع نفاد الوقود، يصبحون غير مستقرين، وتدمرهم الانفجارات قبل أن ينهوا حياتهم أخيرًا في مستعر أعظم مذهل.
لكن وجد العلماء أن بعض النجوم الضخمة قد اختفت ببساطة، ولم تترك أي أثر في سماء الليل. النجوم التي تظهر بوضوح في الاستطلاعات القديمة غائبة لسبب غير مفهوم عن الاستطلاعات الأحدث. النجمة ليست بالضبط مجموعة من المفاتيح، فلا يمكنك أن تفقدها في الجزء الخلفي من الأريكة. فأين هيك تذهب هذه النجوم؟
لقد أعطتنا دراسة جديدة التفسير الأكثر إقناعًا حتى الآن. تشير بعض النجوم الضخمة إلى أن فريقًا دوليًا بقيادة عالم الفيزياء الفلكية أليخاندرو فيجنا جوميز من معهد نيلز بور في الدنمارك ومعهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في ألمانيا، يمكن أن يموت، ليس بضجة كبيرة، بل بتذمر.
أدلةهم؟ نظام ثنائي يسمى VFTS 243 في سحابة ماجلان الكبرى، يتكون من ثقب أسود ونجم مرافق. ولا يُظهر هذا النظام أي علامات على انفجار مستعر أعظم، والذي، وفقًا لنماذجنا، كان من المفترض أن يصاحب تكوين الثقب الأسود.
انطباع فني غير متقن لنظام VFTS 243 ومنزله في سديم الرتيلاء.
تشرح فيجنا-جوميز: “إذا وقف أحدهم محدقًا في نجم مرئي يمر بانهيار كامل، فقد يكون الأمر، في الوقت المناسب، مثل مشاهدة نجم ينطفئ فجأة ويختفي من السماء”.
“الانهيار كامل لدرجة أنه لم يحدث أي انفجار، ولم يهرب أي شيء، ولن يرى المرء أي مستعر أعظم ساطع في سماء الليل. وقد لاحظ علماء الفلك في الواقع الاختفاء المفاجئ للنجوم الساطعة في الآونة الأخيرة. لا يمكننا التأكد من وجود صلة، لكن النتائج التي حصلنا عليها من تحليل VFTS 243 جعلتنا أقرب بكثير إلى تفسير موثوق.”
عندما يتحول نجم أكبر من كتلة الشمس بحوالي 8 أضعاف إلى مستعر أعظم، يكون الأمر فوضويًا للغاية. يتم قذف الطبقات الخارجية -معظم كتلة النجم- بشكل انفجاري إلى الفضاء المحيط بالنجم، حيث تشكل سحابة ضخمة ومتوسعة من الغبار والغاز والتي تبقى باقية لمئات الآلاف إلى ملايين السنين.
وفي الوقت نفسه، فإن قلب النجم، الذي لم يعد مدعومًا بالضغط الخارجي للاندماج، ينهار تحت الجاذبية ليشكل جسمًا فائق الكثافة، أو نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود، اعتمادًا على كتلة النجم الأولية.
هذه النوى المنهارة لا تبقى دائمًا في مكانها؛ إذا كان انفجار المستعر الأعظم غير متوازن، فيمكن أن يؤدي ذلك إلى دفع النواة إلى الفضاء في ركلة الولادة. يمكننا أيضًا في بعض الأحيان تتبع مسار النواة وصولًا إلى سحابة المادة التي قذفتها أثناء موتها، ولكن إذا انقضى وقت كافٍ، فربما تكون المادة قد تبددت. لكن علامات ركلة الولادة يمكن أن تبقى لفترة أطول.
VFTS 243 هو نظام مثير للاهتمام للغاية. ويتكون من نجم ضخم يبلغ عمره حوالي 7.4 مليون سنة وتبلغ كتلته حوالي 25 مرة كتلة الشمس، وثقب أسود يبلغ كتلته حوالي 10 أضعاف كتلة الشمس.
على الرغم من أننا لا نستطيع رؤية الثقب الأسود مباشرة، إلا أنه يمكننا قياسه بناءً على الحركة المدارية للنجم المرافق له – وبالطبع يمكننا استنتاج أشياء أخرى حول النظام.
أحد الأشياء المثيرة للاهتمام هو شكل المدار. إنها دائرية تقريبًا. ويشير هذا، بالإضافة إلى حركة النظام في الفضاء، إلى أن الثقب الأسود لم يتلق ركلة قوية من مستعر أعظم. ويشتبه الباحثون الذين اكتشفوا الثقب الأسود في عام 2022 في ذلك؛ والآن، أكد ذلك عمل فيجنا-جوميز وزملاؤه.
كانت هناك مجموعة متزايدة من الأدلة التي تشير إلى أنه في بعض الأحيان، يمكن للنجوم الضخمة أن تنهار مباشرة إلى ثقوب سوداء، دون المرور بمستعر أعظم أو جمع 200 دولار فضائي. يمثل VFTS 243 أفضل دليل لدينا لهذا السيناريو حتى الآن.
تقول عالمة الفيزياء الفلكية إيرين تامبورا من معهد نيلز بور: “تسلط نتائجنا الضوء على VFTS 243 كأفضل حالة يمكن ملاحظتها حتى الآن لنظرية الثقوب السوداء النجمية التي تشكلت من خلال الانهيار الكلي، حيث فشل انفجار المستعر الأعظم والذي أظهرت نماذجنا أنه ممكن”. .
“إنه اختبار واقعي مهم لهذه النماذج. ونحن نتوقع بالتأكيد أن النظام سيكون بمثابة معيار حاسم للبحث المستقبلي في تطور النجوم وانهيارها.”
تم نشر البحث في رسائل المراجعة الفيزيائية.
