تكشف الملاحظات الرائدة التي أجراها فريق بقيادة كورنيل عن ثورانات نشطة متكررة من جثة نجمية تتبع نجمًا منفجرًا، مما يتحدى النظريات الموجودة حول موت النجوم ويسلط الضوء على الدور المحتمل للثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية في مثل هذه الظواهر النادرة والمكثفة.
لقد ترك الاختفاء الانفجاري لنجم بعيد وراءه جثة نجمية نشطة، والتي من شأنها أن تكون أصل الانفجارات النشطة المتعددة التي تم اكتشافها على مدى عدة أشهر. هذا الحدث، وهو ظاهرة لم يشاهدها علماء الفلك من قبل، أبلغ عنها فريق بقيادة جامعة كورنيل في دراسة نشرت مؤخرا في المجلة طبيعة.
ظهرت الومضات الساطعة والقصيرة – التي لا تزيد مدتها عن بضع دقائق وبقوة الانفجار الأولي بعد 100 يوم – في أعقاب نوع نادر من الكارثة النجمية التي شرع الباحثون في اكتشافها، والمعروفة باسم اللمعان المضيء. سريع الأزرق البصري العابر، أو LFBOT.
منذ اكتشافها في عام 2018، تكهن علماء الفلك حول ما قد يسبب مثل هذه الانفجارات الشديدة، والتي تكون أكثر سطوعًا بكثير من الأطراف العنيفة التي تتعرض لها النجوم الضخمة عادةً، ولكنها تتلاشى خلال أيام بدلاً من أسابيع. ويعتقد فريق البحث أن نشاط التوهج غير المعروف سابقًا، والذي تمت دراسته بواسطة 15 تلسكوبًا حول العالم، يؤكد أن المحرك لا بد أن يكون جثة نجمية: الثقب الأسود أو النجم النيوتروني.
حدث فلكي فريد من نوعه: AT2022tsd
وقالت آنا واي كيو هو، الأستاذة المساعدة في علم الفلك في كلية الآداب والعلوم: “لا نعتقد أن أي شيء آخر يمكن أن ينتج هذه الأنواع من التوهجات”. “ينهي هذا سنوات من الجدل حول أسباب هذا النوع من الانفجارات ويكشف عن طريقة مباشرة غير عادية لدراسة نشاط الجثث النجمية.”
هو هو المؤلف الأول لدراسة نُشرت مؤخرًا مع أكثر من 70 مؤلفًا مشاركًا ساعدت في توصيف LFBOT المسمى رسميًا AT2022tsd والملقب بـ “الشيطان التسماني”، بالإضافة إلى نبضات الضوء الناتجة، والتي تُرى على بعد مليار سنة ضوئية تقريبًا من الأرض. .
كتب هو البرنامج الذي وضع علامة على الحدث في سبتمبر 2022، أثناء فحص نصف مليون تغيير، أو عابر، يتم اكتشافه يوميًا خلال مسح السماء الذي أجرته Zwicky Transient Facility ومقرها كاليفورنيا.
بعد ذلك، في ديسمبر 2022، أثناء مراقبة الانفجار المختفي بانتظام، التقى هو ومعاونوه دانييل بيرلي من جامعة ليفربول جون موريس في إنجلترا وبينج تشين من معهد وايزمان للعلوم في إسرائيل لفحص الملاحظات الجديدة التي أجراها وحللها بينج – مجموعة من خمس صور، تمتد كل منها لعدة دقائق. لم تظهر الصورة الأولى شيئا، كما كان متوقعا، لكن الثانية التقطت بعض الضوء، تليها قمة شديدة السطوع في الصورة المركزية والتي اختفت بسرعة.
يتذكر هو: “لم يكن أحد يعرف حقًا ما يقوله. لم يسبق لنا أن رأينا شيئًا كهذا من قبل – شيء بسرعة وبمثل هذا السطوع القوي مثل الانفجار الأولي الذي حدث بعد أشهر – في مستعر أعظم أو FBOT”. لم يسبق لنا أن رأينا هذه الفترة في علم الفلك.
ولدراسة هذا السطوع المفاجئ بمزيد من التفصيل، استعان الباحثون بشركاء ساهموا بملاحظات من أكثر من عشرة تلسكوبات أخرى، بما في ذلك تلسكوب مجهز بكاميرا عالية السرعة. قام الفريق بتمشيط البيانات السابقة وعمل على استبعاد مصادر الضوء المحتملة الأخرى. وقال هو إن تحليلهم أكد في النهاية وجود ما لا يقل عن 14 نبضة ضوئية غير منتظمة خلال فترة 120 يومًا، وهو على الأرجح جزء صغير من العدد الإجمالي.
وقالت: “من المثير للدهشة أنه بدلاً من التلاشي المطرد كما هو متوقع، أشرق الربيع لفترة وجيزة مرة أخرى – مراراً وتكراراً”. “إن LFBOTs هي بالفعل حدث غريب وغريب، لذلك كان هذا أكثر غرابة.”
الآثار المترتبة على تطور النجوم والكوارث
لا تزال العمليات الدقيقة التي تحدث – ربما ثقب أسود يوجه نفاثات من المادة النجمية إلى الخارج بسرعة قريبة من سرعة الضوء – قيد الدراسة. ويأمل هو أن يؤدي البحث إلى تعزيز الأهداف طويلة الأمد المتمثلة في تحديد كيف يمكن لخصائص النجوم في الحياة التنبؤ بكيفية موتها ونوع الجثة التي ستنتجها.
وقال هو: “في حالة LFBOTs، من المحتمل أن يكون الدوران السريع أو المجال المغناطيسي القوي عنصرين رئيسيين في آليات إطلاقها. ومن الممكن أيضًا ألا تكون مستعرات عظمى تقليدية على الإطلاق، بل تنجم عن اندماج نجم مع نجم أسود”. فتحة.
وقالت: “ربما نشهد قناة مختلفة تمامًا للكوارث الكونية”.
وقال هو إن هذه الانفجارات غير العادية تعد بتقديم رؤى جديدة لدورات حياة النجوم، والتي عادة ما يتم رصدها فقط في لقطات لمراحل مختلفة – النجم، والانفجار، والبقايا – وليس كجزء من نظام واحد. إلى آخرتها.
وقال هو: “لأن الجثة ليست جالسة هناك فحسب، بل إنها نشطة وتقوم بأشياء يمكننا اكتشافها. نعتقد أن هذه التوهجات قد تأتي من إحدى هذه الجثث المتكونة حديثًا، مما يسمح لنا بدراسة خصائصها عندما تكون موجودة”. تشكلت للتو.”
المرجع: “توهجات بصرية مدتها دقيقة واحدة مع لمعان المستعر الأعظم” بقلم آنا واي كيو هو، ودانيال أ. بيرلي، وبينغ تشين، وستيف شولز، وفيك ديلون، وهارش كومار، وآسوين سوريش، وفيشوجيت سوين، ومايكل بريمر، وستيفن جيه. سمارت، وجوزيف بي. أندرسون، جي سي أنوباما، سوباتشاي أويفان، سودهانشو بارواي، إريك سي بيلم، ساجي بن آمي، فارون باليراو، توماس دي بوير، توماس جي برينك، ريك بوروس، بونام شاندرا، تينغ وان تشين، وين بينغ تشين، جيف كوك، مايكل دبليو كوغلين، كاوستاف ك. داس، أندرو جيه. دريك، أليكسي فيليبينكو، جيمس فريبورن، كريستوفر فريملينج، مايكل دي. فولتون، أفيشاي جال يام، لويس جالباني، هوا جاو، ماثيو جيه. جراهام، ماريوس جرومادزكي، كلوديا بي جوتيريز، كيه-ريان هيندز، كوزيمو إنسيرا، نايانا إيه جيه، فيراج كارامبيلكار، مانسي إم كاسليوال، شري كولكارني، توماس إي. مولر برافو، يوجين إيه ماجنييه، أشيش إيه ماهابال، توماس مور، تشاو-تشونغ نجيو، مات نيكول، إيران أوفيك، كونور إم بي أوماند، فرانشيسكا أونوري، ين-تشن بان، بريسيلا جيه. بيسي، غلين بيتيتباس، ديفيد بوليشوك، ساران بوشياتشيندا، ميكا بورسيانين، ريد ريدل، أنطونيو سي. رودريغيز، بن روشولمي، إنريكو سيجري، يشفي شارما، كين دبليو سميث، جيسبر سوليرمان، شوبهام سريفاستاف، نورا لين ستروتجوهان، مارك سوهر، ديمتري سفينكين، يانان وانغ، فيليب وايزمان، أفيري وولد، شينغ يانغ، يي يانغ، يوهان ياو، ديفيد آر. يونج ووي كانج زينج، 15 نوفمبر 2023، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-023-06673-6
