انطباع الفنان عن انفجار RS Ophiuchi. اضغط للتكبير
لاحظ علماء الفلك مؤخرًا أن النجم الخافت عادة RS Ophiuchi قد سطع بما يكفي ليكون مرئيًا بدون تلسكوب. لقد أضاء هذا النجم القزم الأبيض مثل هذا 5 مرات في المائة عام الماضية ، ويعتقد علماء الفلك أنه على وشك الانهيار إلى نجم نيوتروني. RS Ophiuchi في نظام ثنائي مع نجم عملاق أحمر أكبر بكثير. النجمان قريبان جدًا لدرجة أن القزم الأبيض موجود بالفعل داخل غلاف العملاق الأحمر ، وينفجر من داخله كل 20 عامًا أو نحو ذلك.
في 12 فبراير 2006 ، أفاد علماء الفلك الهواة أن نجمًا خافتًا في كوكبة Ophiuchus أصبح واضحًا فجأة في سماء الليل دون مساعدة من تلسكوب. تظهر السجلات أن ما يسمى نوفا المتكررة ، RS Ophiuchi (RS Oph) ، قد وصلت سابقًا إلى هذا المستوى من السطوع خمس مرات في 108 أعوام الماضية ، وآخرها في عام 1985. وقد لوحظ أحدث انفجار بتفاصيل غير مسبوقة من قبل أسطول من المقاريب الفضائية والأرضية.
سيتحدث اليوم (الجمعة) في اجتماع RAS الوطني لعلم الفلك في ليستر ، وسيقدم البروفيسور مايك بود من جامعة ليفربول جون موريس والدكتور تيم أوبراين من مرصد جودريل بانك أحدث النتائج التي تلقي ضوءًا جديدًا على ما يحدث عندما تنفجر النجوم.
تقع RS Oph على بعد 5000 سنة ضوئية من الأرض. يتكون من نجم قزم أبيض (النجم الفائق الكثافة لنجم ، بحجم الأرض تقريبًا ، والذي وصل إلى نهاية مرحلة التطور الرئيسية لحرق الهيدروجين وإلقاء طبقاته الخارجية) في مدار قريب مع الكثير أكبر نجم عملاق أحمر.
النجمان قريبان جدًا من بعضهما لدرجة أن الغاز الغني بالهيدروجين من الطبقات الخارجية للعملاق الأحمر يتم سحبه باستمرار إلى القزم بسبب جاذبيته العالية. بعد حوالي 20 عامًا ، تراكم ما يكفي من الغاز لحدوث انفجار نووي حراري هارب على سطح القزم الأبيض. في أقل من يوم ، يزيد إنتاجها من الطاقة إلى أكثر من 100000 مرة من الشمس ، ويتم طرد الغاز المتراكم (عدة مرات كتلة الأرض) في الفضاء بسرعة عدة آلاف من الكيلومترات في الثانية.
لا يمكن تفسير خمسة انفجارات مثل هذا في القرن إلا إذا كان القزم الأبيض بالقرب من الكتلة القصوى التي يمكن أن يكون لها دون الانهيار ليصبح نجمًا نيوترونيًا أكثر كثافة.
ما هو غير عادي أيضًا في RS Oph هو أن العملاق الأحمر يفقد كميات هائلة من الغاز في الرياح التي تغلف النظام بأكمله. ونتيجة لذلك ، يحدث الانفجار على القزم الأبيض "داخل" الغلاف الجوي الممتد لمرافقه ثم ينتقل الغاز المقذوف إليه بسرعة عالية جدًا.
في غضون ساعات من الإبلاغ عن أحدث اندلاع RS Oph إلى المجتمع الفلكي الدولي ، انتقلت التلسكوبات على الأرض وفي الفضاء إلى العمل. من بين هذه الأقمار الصناعية سويفت التابعة لناسا والتي ، كما يوحي اسمها ، يمكن استخدامها للرد بسرعة على الأشياء التي تتغير في السماء. يتضمن ترسانة أدواته تلسكوب الأشعة السينية (XRT) ، الذي صممه وبناؤه جامعة ليستر.
قال البروفيسور مايك بود من جامعة ليفربول جون مورس ، الذي قاد الفريق: "لقد أدركنا من قياسات الأشعة السينية القليلة التي تم إجراؤها في وقت متأخر من اندلاع عام 1985 أن هذا كان جزءًا مهمًا من الطيف الذي يمكن من خلاله مراقبة RS Oph في أقرب وقت ممكن". حملة مراقبة للانفجار 1985 وترأس الآن فريق متابعة Swift على الانفجار الحالي.
"كان التوقع هو أن تحدث الصدمات في كل من المادة المقذوفة ورياح العملاق الأحمر ، مع درجات حرارة تصل في البداية إلى حوالي 100 مليون درجة مئوية - ما يقرب من 10 أضعاف ما هو في قلب الشمس. نحن لم تكن خيبة أمل!"
كشفت الملاحظات الأولى التي قام بها Swift ، بعد ثلاثة أيام فقط من بدء الانفجار ، عن مصدر أشعة سينية مشرقة جدًا. خلال الأسابيع القليلة الأولى ، أصبح أكثر إشراقًا ثم بدأ يتلاشى ، حيث يشير الطيف إلى أن الغاز كان يبرد ، على الرغم من أنه لا يزال عند درجة حرارة تصل إلى عشرات الملايين من الدرجات. كان هذا بالضبط ما كان متوقعًا حيث دفعت الصدمة إلى رياح العملاق الأحمر وتباطأت. ثم حدث شيء رائع وغير متوقع لانبعاث الأشعة السينية.
وأوضح د. جوليان أوزبورن من جامعة ليستر: "بعد حوالي شهر من الانفجار ، ازداد سطوع الأشعة السينية في RS Oph بشكل كبير". "من المفترض أن هذا بسبب القزم الأبيض الساخن ، الذي لا يزال يحرق الوقود النووي ، ثم أصبح مرئيًا من خلال رياح العملاق الأحمر.
"كان تدفق الأشعة السينية الجديد هذا متغيرًا للغاية ، وتمكنا من رؤية نبضات تتكرر كل 35 ثانية أو نحو ذلك. على الرغم من أنه في الأيام الأولى ، ولا تزال البيانات جارية ، فإن أحد الاحتمالات للتغير هو أن هذا يرجع إلى عدم الاستقرار في معدل الحرق النووي على القزم الأبيض ".
في غضون ذلك ، قامت المراصد التي تعمل على أطوال موجية أخرى بتغيير برامجها لمراقبة الحدث. يقود الدكتور تيم أوبراين من مرصد بنك جودريل ، الذي عمل على أطروحة دكتوراه في انفجار عام 1985 ، والدكتور ستيوارت إيريس من جامعة سنترال لانكشاير ، الفريق الذي يؤمن أكثر الملاحظات اللاسلكية تفصيلاً حتى الآن لمثل هذه حدث.
قال الدكتور أوبراين: "في عام 1985 ، لم نتمكن من بدء مراقبة RS Oph حتى ما يقرب من ثلاثة أسابيع بعد الانفجار ، ومن ثم مع مرافق كانت أقل قدرة بكثير من تلك المتاحة لنا اليوم".
"أعطتنا كل من الملاحظات الراديوية والأشعة السينية من الانفجار الأخير لمحات محيرة لما كان يحدث مع تطور الانفجار. بالإضافة إلى ذلك ، قمنا هذه المرة بتطوير نماذج كمبيوتر أكثر تقدمًا. سيؤدي الجمع بين الاثنين الآن دون شك إلى فهم أكبر لظروف وعواقب الانفجار.
وأضاف الدكتور إيريس: "في عام 2006 ، تم إجراء ملاحظاتنا الأولى مع نظام MERLIN البريطاني بعد أربعة أيام فقط من حدوث الانفجار ، وأظهرت أن البث اللاسلكي أكثر إشراقًا مما كان متوقعًا". "منذ ذلك الحين أصبحت أكثر إشراقًا ، ثم تلاشت ، ثم أشرقت مجددًا. مع تلسكوب الراديو في أوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا يراقب الحدث الآن عن كثب ، هذه هي أفضل فرصتنا حتى الآن لفهم ما يحدث حقًا ".
كما يتم الحصول على الملاحظات البصرية من قبل العديد من المراصد في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك تلسكوب ليفربول الآلي في لا بالما. كما تُجرى عمليات رصد عند الأطوال الموجية الأطول للجزء تحت الأحمر من الطيف.
وقال البروفيسور ناي إيفانز من جامعة كيلي ، الذي يرأس فريق المتابعة بالأشعة تحت الحمراء: "للمرة الأولى ، أصبحنا قادرين على رؤية آثار الانفجار وآثاره على أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء من الفضاء باستخدام تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا".
وفي الوقت نفسه ، فإن الملاحظات التي حصلنا عليها بالفعل من الأرض ، من تليسكوب الأشعة تحت الحمراء في المملكة المتحدة في قمة ماونا كيا في هاواي ، تفوق بالفعل بكثير البيانات التي حصلنا عليها خلال ثوران عام 1985.
"تؤدي الرياح العملاقة الحمراء المذهلة والمواد المنبعثة في الانفجار إلى الانبعاث ليس فقط في الأشعة السينية والأطوال الموجية الضوئية والإذاعية ، ولكن أيضًا في الأشعة تحت الحمراء عبر الخطوط الإكليلية (ما يسمى لأنها بارزة في الشمس الاكليل الساخن). ستكون هذه الأمور حاسمة في تحديد وفرة العناصر في المادة المقذوفة في الانفجار وفي تأكيد درجة حرارة الغاز الساخن. "
26 فبراير 2006 كان من أبرز حملات المراقبة. في ما يجب أن يكون حدثًا فريدًا بالتأكيد ، لاحظت أربعة أقمار صناعية فضائية ، بالإضافة إلى مراصد راديو حول العالم ، RS Oph في نفس اليوم.
قال البروفيسور سومنر ستارفيلد من جامعة ولاية أريزونا ، الذي يرأس الجانب الأمريكي للتعاون: "لم يكن هذا النجم قد انفجر في وقت أفضل لإجراء دراسات دولية على الأرض والفضاء لحدث كان يتغير في كل مرة ننظر إليه". . "نحن جميعًا متحمسون جدًا ونتبادل العديد من رسائل البريد الإلكتروني كل يوم نحاول فهم ما يحدث في ذلك اليوم ثم نتوقع السلوك في اليوم التالي."
ما هو واضح هو أن RS Oph تتصرف مثل بقايا المستعر الأعظم من "النوع الثاني". تمثل المستعرات الأعظمية من النوع الثاني موت كارثي لنجم ما لا يقل عن 8 أضعاف كتلة الشمس. كما أنهم يخرجون مادة عالية السرعة تتفاعل مع محيطهم. ومع ذلك ، فإن التطور الكامل لبقايا السوبرنوفا يستغرق عشرات الآلاف من السنين. في RS Oph ، يحدث هذا التطور حرفياً أمام أعيننا ، أسرع بحوالي 100000 مرة.
قال البروفيسور بود: "في انفجار عام RS Oph عام 2006 ، لدينا فرصة فريدة لفهم أشياء أكثر شمولاً مثل الانفجارات الحرارية النووية الجامحة والنقاط النهائية لتطور النجوم".
"مع وجود أدوات المراقبة تحت تصرفنا الآن ، تبدو جهودنا قبل 21 عامًا بدائية إلى حد ما بالمقارنة".
المصدر الأصلي: RAS News Release
