تلتقط صورة Webb Telescope الجزء الداخلي من المستعر الأعظم عن كثب

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار حول الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.

سي إن إن
—

منذ آلاف السنين، انفجر نجم في مجرتنا بعنف، مما أدى إلى ظهور بقايا مستعر أعظم متوهج يسمى Cassiopeia A، والذي أثار اهتمام العلماء لعقود من الزمن.

والآن صورة جديدة تم التقاطها بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي ووفقا لعلماء الفلك، فقد كشف عن الصورة الأقرب والأكثر تفصيلا لنجم منفجر. سيساعد تحليل الصورة الباحثين على فهم أفضل للعمليات التي تؤدي إلى أحداث الحرائق الضخمة هذه.

وقد سمح المرصد الفضائي لعلماء الفلك برؤية ميزات غامضة لا تظهر في صور البقية باستخدام التلسكوبات مثل هابل أو تشاندرا أو سبيتزر أو أدوات أخرى على الويب.

تم إطلاق الفيلم الجديد يوم الاثنين من قبل السيدة الأولى د. قامت جيل بايدن بأول ظهور رقمي لها تقويم مجيء البيت الأبيضيتضمن عرضًا جديدًا لشبكة Cassiopeia A التي تبدو متوهجة مثل زينة عيد الميلاد.

وقال عالم الفلك دان ميليسافليفيتش، وهو أستاذ مساعد في الفيزياء وعلم الفلك في جامعة بوردو، في بيان: “لم نر نجمًا ينفجر من قبل، فالمستعرات الأعظم هي المحرك الأساسي للتطور الكوني”. يعتمد الكثير على فهمنا لطاقات المستعرات الأعظم ووفرتها الكيميائية. هذا هو أقرب ما رأيناه على الإطلاق إلى مستعر أعظم في مجرتنا.

كل ما تبقى من النجم الذي تحول إلى مستعر أعظم قبل 10000 سنة هو دوامة من الغاز والغبار. تقع ذات الكرسي A على بعد 11000 سنة ضوئية في كوكبة ذات الكرسي. أ سنة ضوئية5.88 تريليون ميل (9.46 تريليون كيلومتر) تساوي المسافة التي يقطعها شعاع الضوء في عام واحد.

وصل الضوء من ذات الكرسي A إلى الأرض لأول مرة منذ حوالي 340 عامًا. باعتباره أصغر بقايا المستعر الأعظم المعروفة في مجرتنا، تمت دراسة هذا الجسم السماوي بواسطة العديد من التلسكوبات الأرضية والفضائية. وتمتد البقية لنحو 10 سنوات ضوئية، أو 60 تريليون ميل (96.6 تريليون كيلومتر).

تسمح الأفكار المتعمقة بـ Gauss A، المعروف أيضًا باسم البقايا، للعلماء بمعرفة المزيد عن دورة حياة النجوم.

استخدم علماء الفلك كاميرا ويب القريبة من الأشعة تحت الحمراء، والتي تسمى NIRCam، لرؤية بقايا المستعر الأعظم عند أطوال موجية مختلفة من الضوء عما تم استخدامه في عمليات الرصد السابقة. تُظهر الصورة تفاصيل غير مسبوقة للتفاعلات بين الغلاف المتوسع للمواد الناتج عن المستعر الأعظم أثناء اصطدامه بالغاز الصادر عن النجم قبل الانفجار.

لكن الصورة واضحة تماما يختلف عما اتخذه ويب في أبريل استخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة للتلسكوب، أو MIRI. في كل فيلم، هناك بعض الميزات التي تبرز، والتي لا تظهر في الأفلام الأخرى.

تراقب شبكة الإنترنت الكون بأطوال موجية من الأشعة تحت الحمراء غير مرئية للعين البشرية. وبينما يقوم العلماء بمعالجة بيانات الويب، يتم ترجمة الضوء الذي يلتقطه التلسكوب إلى طيف من الألوان المرئية للبشر.

تهيمن الومضات البرتقالية والوردية الفاتحة على الغلاف الداخلي لبقايا المستعر الأعظم في صورة NIRCam الجديدة. تتوافق الألوان مع العقد الغازية للعناصر المقذوفة من النجم، بما في ذلك الأكسجين والأرجون والنيون والكبريت. يتم خلط الغبار والجزيئات في الغاز. وفي نهاية المطاف، ستجتمع كل هذه المواد لتشكل نجومًا وكواكبًا جديدة.

وتسمح دراسة الباقي للعلماء بإعادة بناء ما حدث خلال المستعر الأعظم.

يقول ميليسافلجيفيتش: “بفضل دقة NIRCam، يمكننا الآن أن نرى أن النجم المحتضر قد تفكك تمامًا عندما انفجر، تاركًا خيوطًا تشبه قطعًا صغيرة من الزجاج”. “إنه أمر لا يصدق حقًا بعد كل هذه السنوات من دراسة Cass A لحل تلك التفاصيل التي تمنحنا رؤية تحويلية حول كيفية انفجار هذا النجم.”

وبمقارنة صورة NIRCam مع صورة MIRI التي تم التقاطها في أبريل، يبدو المنظور الجديد أقل ملونًا. يبدو أن الدوامات الساطعة باللونين البرتقالي والأحمر من صورة أبريل تتصاعد من خلال عيون NIRCam، مما يوضح مكان ضرب موجة الصدمة من المستعر الأعظم على المواد المحيطة.

الضوء الأبيض في صورة NIRCam ناتج عن إشعاع السنكروترون، والذي يتم إنتاجه عندما تتسارع الجسيمات المشحونة وتنتقل حول خطوط المجال المغناطيسي.

إحدى الميزات الرئيسية المفقودة من عرض NIRCam هي “الوحش الأخضر” أو دائرة الضوء الأخضر في مركز بقايا صورة MIRI، والتي حيرت علماء الفلك وتحدىتهم.

لكن يمكن رؤية تفاصيل جديدة في الصورة القريبة من الأشعة تحت الحمراء، والتي تشير إلى ثقوب دائرية باللونين الأبيض والأرجواني، تمثل جزيئات مشحونة من الحطام التي تشكل الغاز الذي يطلقه النجم قبل أن ينفجر.

ميزة جديدة أخرى في صورة NIRCam هي النقطة الملقبة بـ Baby Cass A، والتي تظهر في الزاوية اليمنى السفلية، والتي تبدو وكأنها نسل بقايا مستعر أعظم كبير وتقع على بعد حوالي 170 سنة ضوئية خلف Cassiopeia A.

إن Baby Gas A هو في الواقع ميزة تُسمى بالمرنان الضوئي، حيث يتفاعل ضوء المستعر الأعظم مع الغبار ويسخنه. يستمر الغبار في التوهج لأنه يبرد بمرور الوقت.

وقال ميليسافلجيفيتش، الذي قاد فريق المشروع الذي ساهم في إنتاج الفيلم الجديد: “إنه أمر مذهل”. “بعض الميزات جديدة تمامًا، وستغير الطريقة التي نفكر بها في دورات حياة النجوم.”