أكبر انفجار شهده الكون على الإطلاق

على مدار التاريخ المسجل ، نظر البشر إلى سماء الليل وشهدوا أحداثًا فلكية كبرى تسمى “المستعرات الأعظمية”. يشير الاسم ، الذي لا يزال يستخدمه علماء الفلك ، إلى الاعتقاد بأن هذه الانفجارات من الضوء تمثل “بالتأكيد” ولادة “نجم جديد”. مع ولادة التلسكوبات وعلم الفلك الحديث ، نعلم أن المستعرات الأعظمية تحدث. خاتمة دورة حياة النجم. في هذه المرحلة ، عندما يستنفد النجم وقود الهيدروجين والهيليوم ، فإنه يتعرض لانهيار الجاذبية في لبه.

هذا يؤدي إلى انفجار هائل ، على بعد مليارات السنين الضوئية ، والذي يطلق كميات هائلة من الطاقة ويطرد الطبقات الخارجية للنجم. بفضل فريق دولي من علماء الفلك بقيادة جامعة ساوثهامبتون انفجار كوني قوي جدا مؤكد! انفجار نجمي AT2021lwxحدث ذلك على بعد حوالي 8 مليارات سنة ضوئية في مجرة ​​فولبيكولا وكان أكثر سطوعًا بعشر مرات من أي مستعر أعظم تم رؤيته على الإطلاق. 100 مرة أكثر سطوعًا من كل النجوم في درب التبانة!

ضم الفريق علماء فلك من جامعة ساوثهامبتون مدرسة الفيزياء وعلم الفلكCAS المختبر الرئيسي لعلم الفلك البصريال معهد علوم الفضاء CSISال وكالة الفضاء الوطنية DTUالمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) ، The معهد الفيزياء الفلكية لجزر الكناري (IAC) ، و معهد الفيزياء الفلكية بباريس (IAP) ، و المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء الفلكية (INAF) ، و معهد أبحاث الفضاء في كاتالونيا (IEEC) والعديد من الجامعات والمعاهد الأخرى. تمت مشاركة النتائج التي توصلوا إليها في دراسة منشورة الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

تم اكتشاف AT2021lwx لأول مرة في عام 2020 Swiggy هي منشأة ثابتة (ZTF) في ولاية كاليفورنيا. اكتشف بعد ذلك آخر نظام تحذير من اصطدام الكويكب بالتضاريس (ATLAS) في هاواي ولا يزال مراقبًا بواسطة شبكة تلسكوب عالمية. هذا يجعل AT2021lwx مستعرًا أعظميًا حطم الرقم القياسي ، حيث عرف الفلكيون الآخرون منذ بضعة أشهر فقط. يتفوق على جميع المستعرات الأعظمية الأخرى المسجلة بعامل 10 ، وهو أكثر سطوعًا بثلاث مرات من أي حدث اضطراب مدّي – عندما يلتهم ثقب أسود فائق الكتلة نجمًا (SMBH).

يحمل حاليًا الرقم القياسي لألمع انفجار GRB221009A، وهو انفجار لامع وطويل لأشعة غاما لوحظ العام الماضي في مجرة ​​ساجيتا ، على بعد 2.4 مليار سنة ضوئية من الأرض. على الرغم من أن GRB221009A كان أكثر إشراقًا من AT2021lwx ، إلا أنه استمر لجزء بسيط من الوقت (10 ساعات) ، مما يعني أن الطاقة الإجمالية المنبعثة من الأخير أعلى بكثير. على الرغم من مراقبة المستعر الأعظم لمدة ثلاث سنوات ، إلا أن مدى الانفجار لا يزال غير معروف. باحث رئيسي د. باحث مشارك في جامعة ساوثهامبتون. قال فيليب وايزمان:

“لقد حصلنا على هذا بالصدفة لأنه تم وضع علامة عليه بواسطة خوارزمية البحث الخاصة بنا عندما كنا نبحث عن نوع من المستعرات الأعظمية. تستمر معظم أحداث المستعرات الأعظمية واضطراب المد والجزر شهرين فقط قبل أن تتلاشى. كونك مشرقًا لمدة عامين هو أمر غير معتاد على الفور.

كجزء من التحقيق ، استخدم الفريق البيانات التي تم جمعها بواسطة مرصد ZTF و ATLAS و مستكشف مسبار الأشعة تحت الحمراء واسع المجال (بانديتي). تم إجراء مزيد من الملاحظات مع نيل جيريلز سويفت تلسكوب الفضاء ESOs تلسكوب التكنولوجيا الجديدة في تشيلي (NTT) ، و غران تليسكوبيو جزر الكناري (GTC) في إسبانيا. وقدمت بيانات بأطوال موجية بصرية وأشعة سينية وفوق بنفسجية (UV) والأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة (NIR و MIR). كان توماس إي مولر برافو ، باحث ما بعد الدكتوراه في ICE-CSIC و IEEC ، الباحث الرئيسي في اقتراح GTC. مثلها مبين:

“نظرًا لتفرد هذه الظاهرة ، لاحظناها بأطوال موجية مختلفة بهدف فهم طبيعتها. وعلى وجه الخصوص ، سمح لنا اقتراحنا الناجح بشأن Gran Telescopio Canarias (GTC) بمراقبة وجود وغياب خطوط طيفية مختلفة ، و لفهم العمليات الفيزيائية الكامنة وراء هذا المصدر المشرق بشكل أفضل ، والمعروفة باسم المقارنة مع الخطوط الوسيطة الأخرى.

أضاف المؤلف المشارك لويس جالباني ، الباحث في ICE-CSIC وعضو IEEC ، “إنه لأمر مروع للغاية عندما تجد عابرًا ، والتحقق من سطوعه ، وإدراك أنه ترتيب من حيث الحجم أكثر سطوعًا من المستعرات الأعظمية الأخرى.” أخبرنا المتعاونون عن وجود هذه الحالة العابرة. ، سرعان ما طورنا خطة تحول سريع لمراقبة العبور باستخدام Gran Telescopio Canarias (GTC). “

هناك العديد من النظريات حول سبب ذلك ، لكن يعتقد الفريق أن التفسير الأكثر ترجيحًا هو أن SMBH تسبب بعنف في تعطيل سحابة ضخمة من الغاز أو الغبار. كجزء من السحابة التي تم استهلاكها ، أرسلت موجات صدمة عبر البقايا المتبقية والقرص التراكمي المحيط بالثقب الأسود. تستند هذه النظرية إلى حقيقة أن النوى الساطعة فقط مثل AT2021lwx هي نوى نشطة (كوازارات) للمجرات حيث تتمتع SMBH بتدفق ثابت للغاز بسرعات عالية. أحداث مثل هذه نادرة ولم يتم رؤية أي شيء بهذا الحجم من قبل.

أوضح مؤلف مشارك آخر ، وهو البروفيسور مارك سوليفان من جامعة ساوثهامبتون: “باستخدام الكوازار ، نرى السطوع يتأرجح صعودًا وهبوطًا بمرور الوقت”. “لكن بالنظر إلى الوراء لأكثر من عقد من الزمان ، لا يمكن اكتشاف AT2021lwx ، ثم يظهر فجأة مع سطوع ألمع الأشياء في الكون ، وهو أمر غير مسبوق.”

كخطوة تالية ، سيقوم الفريق بجمع المزيد من البيانات حول الانفجار وتشغيل محاكاة حاسوبية محدثة لاختبار نظريتهم حول سبب الانفجار. من المأمول أن تكشف البيانات الإضافية متعددة الأطوال الموجية تفاصيل حول سطح المادة ودرجة الحرارة وتوفر نظرة ثاقبة حول العمليات الداخلية التي تعمل. قالت المؤلفة المشاركة كلوديا جوتيريز ، باحثة ما بعد الدكتوراه في ICE-CSIC:

“عندما ترى عابرًا بخصائص مختلفة عما اعتدت ملاحظته ، يكون رد فعلك الأول هو محاولة شرح الأحداث التي يمكن أن تنتجها وكيف. ونتيجة لذلك ، تظهر العديد من البدائل ، لكن القليل منها يمكنه تفسير ملاحظاتك. هذا ما حدث في هذا الحدث “.

يأمل الفريق في الاستفادة من مرافق الجيل التالي التي ستتوفر عبر الإنترنت في السنوات القليلة المقبلة فيرا سي. مرصد روبين. بمجرد تفعيلها ، سيجري مركز المراقبة الدراسة التقليدية للمكان والزمان (LSST) ، وهي حملة مدتها عشر سنوات تغطي السماء الجنوبية بأكملها وتوفر أعمق المناظر للكون على الإطلاق. من بين الأشياء العديدة التي سيكشفها LSST ، يأمل علماء الفلك في اكتشاف أحداث نادرة للغاية مثل AT2021lwx. بالنظر إلى مدى قوتها ، قد تكون هذه المستعرات الأعظمية الضخمة عملية تساعد في تشكيل المجرات بمرور الوقت.

اقرأ أكثر: معهد أبحاث الفضاءو MNRAS