اكتشاف سوبرنوفا في المجرّة M101
الانفجار هو ثاني حادثة موت نجمي تُرصَد في هذه المجرّة منذ 15 عاماً
في 19 مايو 2023 تمكن هاوي الفلك الياباني كوئيتشي إيتاغاكي Koichi Itagaki من اكتشاف أقرب سوبرنوفا للأرض منذ 5 سنوات في مجرّة دولاب الهواء Pinwheel Galaxy, M101. ولدى صياد السوبرنوفا هذا أكثر من 100 اكتشاف لحوادث السوبرنوفا تحمل اسمه. وقد لاحظ أول مرة هذا الحدث الأخير عندما كان بسطوع
+mag. 14.9. ثم ازداد إلى سطوع +mag. 13.5 بعد 11 ساعة فقط. وبحلول 21 مايو وصل إلى سطوع +mag. 11.0، حيث يبدو أنه قد ثبت عنده. وسرعان ما أبلغ إيتاغاكي عن اكتشافه، والذي سمي بعد ذلك باسم السوبرنوفا SN2023ixf، وأرسلت معلوماته إلى الراصدين الآخرين، مما دفع الفلكيين الآخرين، من هواة ومحترفين، للتسابق إلى تلسكوباتهم.
تبعد مجرّة دولاب الهواء مسافة 21 مليون سنة ضوئية فقط، في كوكبة الدب الأكبر Ursa Major، وهي واحدة من أكثر أجرام أعماق السماء تصويراً، وهذا ما يعني أن كثيراً من الفلكيين استطاعوا العودة إلى صورهم الفلكية من الليالي السابقة، ليكتشفوا أنهم قد التقطوا أيضاً صورة النجم الساطع. أظهرت صور زميلهم الفلكي الهاوي ديفيد كينيدي David Kennedy وبرونكو أوسترماير Bronco Oostermeyer للنجم، والتي التُقطت قبل ”الاكتشاف“ بـ 33 و18 ساعة على التوالي، أن السوبرنوفا قد انتقل من سطوع بالكاد يُرى من +mag. 22.0 إلى سطوع +mag. 17.3 في مدة 15 ساعة فقط. وفي هذه الأثناء، لم تُظهر صور مارتن براكن Martin Bracken من 16 مايو أي علامة تدل على الانفجار النجمي على الإطلاق.
يقول براكن، وهو مساهم منتظم في معرض الصور على صفحات مجلة BBC Sky at Night Magazine: ”كنت محظوظاً كفاية لتصوير المجرّة M101 في يوم اكتشافه والأيام الثلاثة التالية. تُظهر الصورة بوضوح تطور السوبرنوفا في تلك الأيام الثلاثة“.
يشير التحليل الطيفي Spectral analysis إلى أن الانفجار كان سوبرنوفا من النوع الثاني Type II؛ وهذه انفجارات نجمية كارثية تحدث عندما لا يكون لنجم كبير كتلته تتراوح بين 8 و40 كتلة شمسية وقودٌ كافٍ لدعمه ضد قوة الجاذبية، فينهار ليشكل نجماً نيوترونياً Neutron star أو ثقباً أسود Black hole. توفر المسافة القريبة للسوبرنوفا SN 2023ixf فرصة فريدة لدراسة هذه الانفجارات النجمية. حدث السوبرنوفا في المنطقة الجنوبية الغربية من المجرّة M101، بالقرب من منطقة بناء النجوم البارزة NGC 5461. وجدت الدراسات السابقة لهذه المنطقة أنها تحتوي على ثلاثة عناقيد Clusters من النجوم الفتية، وهي مناطق شائعة للعثور على النجوم العملاقة التي تتحول في النهاية إلى سوبرنوفا.
من المحتمل أن يكون العملاق الأحمر العملاق الذي تبلغ كتلته 15 كتلة شمسية والذي أمكن تحديده في صور تلسكوب سبيتزر الفضائي للمجرّة M101 التي التُقطت بين العامين 2012 و2019 هو أصل السوبرنوفا، وذلك مع أن هذا النجم لم يُظهر التقلبات النموذجية التي شوهدت في نجم ما قبل الانفجار. وستكون هناك حاجة إلى مزيد من التحليل لتحديد ما إذا كان مرتبطاً بالسوبرنوفا فعلاً.
إذا كان السوبرنوفا يتبع منحنى الضوء النموذجي للسوبرنوفا من النوع الثاني، فيجب أن يظل بسطوع أقوى من +mag. 13.0 عدة أشهر أخرى، وعلى ارتفاع جيد لرصده من السماء العربية. يجب أن تكون معظم معدات تصوير أعماق الفضاء قادرة على التقاط وتسجيل انفجار السوبرنوفا.
يمكن لهذا الكوكب الصغير الشبيه بنبتون أن يكون محاطاً بالمياه
الكوكب شديد الحرارة إلى درجة تمنع وجود حياة، لكنه يعطي مؤشرات على هذه العوالم الشائعة
وفقاً لعمليات قياس جديدة نفذها تلسكوب جيمس ويب الفضائي، قد يكون أحد الكواكب النجمية البعيدة محاطاً بغلاف جوي مشبع بالبخار. الكوكب النجمي GJ 1214b، هو كوكب شبيه بكوكب نبتون صغير وهو أكثر أنواع الكواكب انتشاراً في المجرّة يوجد في مدار قريب حول نجم قزم أحمر Red dwarf، ويأخذ مدة 1.6 يوم فقط ليدور حول نجمه. تحيط بالكوكب سحابة، أو طبقة ضبابية، تحول دون رصده؛ لكن فريقاً علمياً بقيادة إليزا كمبتون Eliza Kempton، من جامعة ميريلاند، تمكن من الاستعاضة عن ذلك من خلال مراقبة الكوكب طوال دورة كاملة له.
أظهر هذا الرصد أن حرارة الجانب النهاري للكوكب بلغت 279°س، وحرارة جانبه الليلي 165°س فقط وهو تفاوت لا يمكن تحقيقه إلّا باحتواء غلافه الجوي على جزيئات ثقيلة، مثل الماء.
تقول كمبتون: ”نعتقد أننا رصدنا بخار ماء، لكن هذا يمثل تحدياً لأن امتصاص بخار الماء يتداخل مع امتصاص الميثان. لا يمكننا أن نقول بتأكيد 100% إننا اكتشفنا بخار الماء وليس الميثان. ومع ذلك، فإننا نرى هذا الدليل في كلا نصفي كرة الكوكب، وهو ما يزيد من ثقتنا بوجود ماء هناك“.
astro.umd.edu
ويستمر وجود الماء على مذنّب نادر في حزام الكويكبات الرئيس
يُمضي المذنّب 238P/Read وقته على مسافة أقرب كثيراً إلى الشمس من معظم المذنّبات الأخرى الموجودة في حزام الكويكبات، ومع ذلك فقد تمكن من الاحتفاظ بمائه، وفقاً لأرصاد حديثة أجراها التلسكوب جيمس ويب الفضائي.
قاد الدراسة مايكل كيلي Michael Kelley، الباحث في جامعة ميريلاند، ويقول عنها: ”في الماضي، رأينا أجراماً في الحزام الرئيس لها كل خصائص المذنّبات، ولكن فقط مع هذه البيانات الطيفية الدقيقة المرسلة من التلسكوب ويب يمكننا أن نقول نعم، إنه بالتأكيد جليد الماء الذي يولّد هذا التأثير“.
ولكن في حين أن مياه المذنّب 238P/Read ربما نجت من الدفء النسبي لحزام الكويكبات، لا يبدو أن الأمر ذاته ينطبق على ثاني أكسيد الكربون عليه. عادة ما يشكل هذا الجزيء 10% من المذنّبات المشابهة، لكن التلسكوب ويب لم يتمكن من اكتشاف أي منها على المذنّب 238P/Read. قد يكون هذا بسبب تبخُّر ثاني أكسيد الكربون بسهولة أكثر من جليد الماء، أو قد يشير إلى أن المذنّب 238P/Read تشكل في جيب دافئ في المجموعة الشمسية، خالٍ من ثاني أكسيد الكربون. يأمل الفريق في تحديد أي الاحتمالين هو الأرجح من خلال مراقبة مذنّبات الحزام الرئيس الأخرى.
وتقول هايدي هامل Heidi Hammel، مديرة أرصاد الوقت المضمون Guaranteed time observations على التلسكوب ويب لأجرام المجموعة الشمسية: ”هل تفتقر مذنّبات منطقة الحزام الرئيس الأخرى أيضاً إلى ثاني أكسيد الكربون؟ في كلتا الحالتين سيكون من المثير اكتشاف هذا“.
webbtelescope.org
أخبار موجزة
تأكيد بنية نواة القمر
أنشأ علماء كواكب من جامعة كوت دا زور Universite Cote d’Azur رسماً تخطيطياً لنواة القمر باستخدام مجموعة من عمليات الرصد، المدارية والجوالة، على سطحه. تُظهر هذه القياسات أن قطر النواة يبلغ 500 كم وهو ما يدعم القياسات السابقة التي أجرتها الوكالة ناسا ولها ذات كثافة نواة الأرض تقريباً.
50 مليون جنيه إسترليني للبحث والتطوير الفضائي في المملكة المتحدة
خصصت وكالة الفضاء البريطانية صندوق تمويل جديداً بقيمة 50 مليون جنيه إسترليني لتنمية صناعة الفضاء البريطانية التي تبلغ قيمتها الآن 17 بليون جنيه إسترليني سنوياً. سيساعد صندوق Space Clusters and Infrastructure Fund على تحسين مراكز ومرافق البحث والتطوير في معظم أنحاء المملكة المتحدة، والتي ستستخدم لبناء واختبار أقمار اصطناعية ومعدات فضائية جديدة.
قلة البلوتونيوم تمنع خطط إرسال بعثات إلى الكواكب
قد لا يتوافر لدى الوكالة ناسا ما يكفي من البلوتونيوم 238 اللازم لتشغيل بعثة فضائية إلى كوكب أورانوس تأمل الوكالة أن تبدأها في العام 2024. تعمل الوكالة حالياً مع وزارة الطاقة على الطريق الصحيح لإنتاج 1.5 كغم سنوياً وهو ما يكفي لجميع المركبات الفضائية في قيد الإنتاج، ولكن هذا سيؤخر مهمة أورانوس إلى عقد الثلاثينات من القرن الحادي والعشرين.
أبحاث صخور الفضاء في حاجة إليك
يحتاج علماء الفلك إلى مساعدتك لهم في البحث في السماء لتحديد الكويكبات والمذنّبات. طلب علماء من مشروع كاتالينا للمسح السماوي Catalina Sky Survey إلى المواطنين العلماء أن ينقّبوا في صور عالية الدقة ويساعدوا على الكشف عن بقايا عملية نشوء مجموعتنا الشمسية. يمكنك زيارة موقع zooniverse.org للمشاركة بتقديم مساعدة.
روسيا تلتزم بمحطة الفضاء الدولية
التزمت وكالة الفضاء الروسية، روسكوزموس Roscosmos، بالبقاء في محطة الفضاء الدولية ISS حتى العام 2028 على الأقل. كانت روسيا قد خططت سابقاً لمغادرة المحطة في العام المقبل، لكنها أعلنت الآن أنها ستدعم استمرار عمليات المحطة.
المجرّات الوليدة تتباين جداً في أحجامها
ربما تكون عدة مجرّات حددها التلسكوب ويب على أنها ”كبيرة جداً“ بالنسبة إلى فهمنا الحالي لعملية نمو المجرّات أكثر شذوذاً مما اعتُقد في البَدء. فقد اكتشفت عملية إعادة تقييم لكتلها باستخدام طريقة تقدم تفسيراً أفضل للنجوم الأصغر والأخفت أن المجرّات يمكن أن تكون أكبر حجماً بعشر مرات مما كان متوقعاً في البَدء.
رصد أكبر انفجار كوني
ثوَران متواصل على مدار 3 سنوات هو أسطع من الشمس بتريليوني مرة
تمكن العلماء من تحديد انفجار ضخم في أعماق الفضاء العميق على أنه أسطع انفجار كوني مرصود. اكتشف هذا الحدثَ، الذي سُمي بالانفجار AT2021lwx، أول مرة في العام 2020 من قِبل مرصد منشأة زويكي ترانزينت Zwicky Transient Facility، لكنه استمر على مدار السنوات الثلاث الماضية. إنه بعيد جداً، وقد ظل ضوؤه ينتقل مدة 8 بلايين سنة، وهو أسطع بمقدار تريليوني مرة من الشمس.
تقول النظرية الرئيسة الحالية لسبب هذا الانفجار إن سحابة من الغاز أو الغبار بكتلة تبلغ نحو 1,000 كتلة شمسية انهارت في أثناء سقوطها في ثقب أسود هائل. وفي أثناء ابتلاع الثقب لأجزائها، بثّت موجات صدم Shockwaves أنتجت توهجاً شديداً.
يقول فيليب وايزمان Philip Wiseman من جامعة ساوثهامبتون: ”مع دخول مرافق جديدة مثل مرصد فيرا روبن Vera Rubin Observatory المجال في السنوات القليلة المقبلة، نأمل اكتشاف مزيد من أحداثٍ مثل هذه. ومن الممكن أن تكون هذه الأحداث، على الرغم من ندرتها الشديدة، نشطةً جداً إلى درجة أنها تمثل أجزاءً رئيسة من آلية تغيُّر مراكز المجرّات بمرور الوقت“.
www.southampton.ac.uk
المملكة المتحدة هي الأولى في اكتشاف الانبعاثات الراديوية لانفجارات السوبرنوفا
نجح علماء فلك باكتشاف انبعاثات راديوية من سوبرنوفا من النوع Ia للمرة الأولى بعد عقود من المحاولات، وذلك بفضل شبكة إي ميرلين e-MERLIN، وهي شبكة من الأطباق الراديوية في معظم أنحاء المملكة المتحدة يجري تشغيلها من مرصد جودرل بانك Jodrell Bank.
يحدث انفجار السوبرنوفا (مستعر أعظم) Supernona من النوع Ia عندما يكون نجم قزم أبيض White dwarf على مسافة قريبة بدرجة كافية من قرين نجمي إلى درجة أنه يسرق مادته. في النهاية يصل النجم القزم إلى كتلة حرجة وينفجر كسوبرنوفا.
سيكون من المفيد جداً للعلماء أن يحصلوا على البيانات الراديوية لهذه الانفجارات من أجل فهم كتلة وهندسة المادة حولها، لكن الباحثين لم يتمكنوا من اكتشاف الانبعاثات عند هذه الأطوال الموجية. وقد تغيّر هذا عندما وجَّه فريق علماء الشبكة e-MERLIN مصفوفة أطباقهم نحو السوبرنوفا SN0220eyj، المُكتَشف أول مرة في 7 مارس 2020.
يقول ديفيد ويليامز David Williams، وهو عالم مختص بدعم عمليات الشبكة e-MERLIN في جامعة مانشستر: ”مكّنت الدقة الزاويّة Angular resolution الرائعة لشبكة هوائيات e-MERLIN، إضافة إلى حساسيتها العالية، من تحديد الانبعاثات الراديوية بدقة للسوبرنوفا، وهو أمر شديد الأهمية لإثبات أن الانبعاث متعدد الأطوال الموجية كان مرتبطاً بالمصدر ذاته ويُنسب إليه“.
توضح عملية إثبات إمكانية الكشف عن الانبعاثات الراديوية من السوبرنوفا من النوع Ia أهمية رصد ومراقبة هذه الأجرام باستخدام الأجيال المستقبلية من المعدات الراديوية، مثل مصفوفة الكيلومتر المربع Square Kilometre Array.
www.e-merlin.ac.uk
