يتعمق جيمس ويب في أسرار المستعرات الأعظمية
بدأ James-Webb في الاستحواذ على تلسكوب هابل من خلال تجديد دراستنا للمستعرات الأعظمية وعمليات التخليق النووي التي تتيحها. تذكر أن هذه الانفجارات تحقن في النوى المتوسطة بين النجوم من الأكسجين والنيتروجين والكربون ولكن أيضًا من الحديد ، وهي نوى لم ينتجها الانفجار العظيم والتي تشكل أساس جزيئات الكائنات الحية.
لقد فتنت انفجارات النجوم علماء الفلك وعلماء الفيزياء الفلكية على الأقل منذ العصور البطولية لـ " بناة السماء " (ولا سيما تايكو براهي ويوهانس كيبلر) لاستخدام مصطلحات جان بيير لومينيت. لم يكونوا يعرفون على الإطلاق ما هي هذه النجوم الجديدة ، ظهرت هذه النجوم المستعارة فجأة على القبو السماوي. سيكون من الضروري انتظار القرن XX E مع تطورات فيزياء الكم والفيزياء النووية بحيث يميز أعضاء طبقة noosphere بين المستعر الأعظم والمستعر الأعظم من جهة ، ثم بين المستعر الأعظم من النوع SN II والمستعر الأعظم من النوع. SN Ia من ناحية أخرى ، أولاً من وجهة نظر المراقبة ثم النظرية.
يعود أحد المقالات الرئيسية المتعلقة بطبيعة SN Ia إلى عام 1960 ويرجع إلى فريد هويل وويليام فاولر. فهم الباحثان أننا كنا في وجود انفجارات نووية حرارية لنجوم قزمة بيضاء تحتوي أساسًا على خليط من الكربون والأكسجين. أحد المنتجات الثانوية لهذه الانفجارات الكونية التي يمكن رؤيتها على بعد مليارات السنين الضوئية لأنها ساطعة للغاية هي نوى الحديد الموجودة في خلايا الدم الحمراء وفي قلب الأرض.
تظهر هذه الصورة من هابل ngc 1566 ، وهي مجرة جميلة تقع على بعد حوالي 40 مليون سنة ضوئية في كوكبة دوراد. ngc 1566 ، وتسمى أحيانًا بالراقصة الإسبانية، هي مجرة حلزونية وسيطة ، مما يعني أنه في حين أنها لا تحتوي على منطقة محددة جيدًا من النجوم ذات الشكل الشريطي في مركزها - مثل الحلزونات ذات القضبان - فهي أيضًا ليست حلزونية غير محصورة تمامًا. إن اللب الصغير ولكن شديد السطوع لـ ngc 1566 مرئي بوضوح في هذه الصورة ، وهي إشارة منبهة إلى أنها تنتمي إلى فئة مجرات سيفرت. مراكز هذه المجرات نشطة للغاية ومشرقة ، تنبعث منها رشقات نارية قوية من الإشعاع وتأوي ثقوبًا سوداء فائقة الكتلة تبلغ كتلتها عدة ملايين مرة كتلة الشمس. إن ngc 1566 ليست مجرد مجرة من نوع seyfert. إنها ثاني أكبر مجرة معروفة في seyfert.
esa، nasaالانفجارات التي تنتج العناصر المشعة
تُستخدم هذه المنارات الكونية أيضًا لدراسة التوسع المتسارع للكون المرئي وإلقاء الضوء على طبيعة ما نسميه الطاقة المظلمة ، ولم يتخلوا عن كل أسرارهم.
لحسن الحظ ، فإن noosphere لها عين جديدة في المدار وبدأت تبحث في تلك الأسرار. لقد خمنت ذلك ، إنه تلسكوب جيمس ويب ، الذي يتولى في النهاية فقط تلسكوب هابل السابق لنفس النوع من البحث.
في هذه الحالة ، كرس فريق دولي من الباحثين جهوده لدراسة بقايا SN 2021aefx ، وهو مستعر أعظم من نوع SN Ia تم اكتشاف انفجاره في نوفمبر 2021. كما هو موضح في المقالة المنشورة في مجلة Astrophysical Journal Letters حول هذا الموضوع ، فإن الحدث حدثت في المجرة الحلزونية التي تشبه سيفرت NGC 1566 - والمعروفة أيضًا باسم "الراقص الأسباني" - تقع على بعد حوالي 40 مليون سنة ضوئية من درب التبانة باتجاه كوكبة دوراد.
تم إجراء ملاحظات JWST بعد عام تقريبًا من انفجار SN 2021aefx وفي الأشعة تحت الحمراء. كما يذكرنا مايكل تاكر ، الباحث في مركز علم الكونيات وفيزياء الجسيمات الفلكية ، في بيان صحفي صادر عن جامعة ولاية أوهايو : " انفجارات الأقزام البيضاء مهمة في مجال علم الكونيات لأن الفلكيين غالبًا ما يستخدمونها كمؤشرات عن بعد. كما أنها تنتج العديد من عناصر مجموعة الحديد في الكون ، مثل الحديد والكوبالت والنيكل .
في الواقع ، ينتج عن الانفجار أولاً نظيرًا مشعًا للنيكل يتفكك سريعًا على شكل نظير غير مستقر أيضًا من الكوبالت وفقًا للتفاعل 56 Ni → 56 Co ثم يحدث تفاعل آخر في سلسلة شلال 56 Co → 56 Fe. تنطلق الطاقة والجسيمات المصاحبة لهذا التفكك ثم تدور في مقذوفات المادة الناتجة عن الانفجار ، وهي نفسها مغمورة في الحقول المغناطيسية.
منظر ملون خاطئ لـ NGC 1566 تم التقاطه بواسطة JWST. بقايا المستعر الأعظم SN 2021AEFX في الدائرة الخضراء. يعطي الشريط الأسود المسافات بالكيلوبارسك. يبلغ طول الفرسخ 3.26 سنة ضوئية.
نيس مايكر تشين وآخرون . ، 2023 APJLمفتاح للتحقق من التطور الكيميائي للمجرات
كان مايكل تاكر وزملاؤه منشغلين في دراسة NGC 1566 من أجل فهم أفضل بشكل عام لكيفية انبعاث عناصر كيميائية معينة في الكون المحيط بعد انفجار عندما أدركوا أن صور JWST يمكن أن تعطي معلومات حول المستعر الأعظم SN 2021aefx. إن فهم كيفية تأثير هذه التفاعلات النجمية على توزيع عناصر الحديد في الكون يمكن أن يمنح علماء الفيزياء الفلكية النووية وعلماء الكيمياء الكونية رؤية أعمق للتطور الكيميائي للمجرات. لا يزال من الضروري فهم جميع الآليات في العمل.
كما يوضح إصدار جامعة ولاية أوهايو ، أوضحت ملاحظات الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة من JWST ما كان يحدث مع اضمحلال الكوبالت -56 إلى الحديد -56. كانت النظرية تتنبأ منذ فترة بأنه إذا كانت النوى ستنتهي في حالة جيدة في الوسط بين النجوم ، فإن الطاقة المنبعثة من هذا النوع من التفاعل يجب أن تظل محصورة في السديم المتكون من طرد المادة من الانفجار.
" هذه واحدة من تلك الدراسات حيث ، إذا لم تكن نتائجنا كما توقعنا ، لكانت مثيرة للقلق حقًا. لطالما افترضنا أن الطاقة لا تتسرب من المقذوفات ، ولكن حتى اكتشاف JWST ، كانت هذه مجرد نظرية. تثبت هذه الدراسة ما يقرب من 20 عامًا من العلم. قال تاكر إنه لا يجيب على جميع الأسئلة ، لكنه يقوم بعمل جيد على الأقل لإظهار أن افتراضاتنا لم تكن خاطئة بشكل كارثي .
لذلك تدعم النتائج التي تم الحصول عليها النموذج الذي تحتفظ فيه الحقول المغناطيسية في مادة النجم المنفخة بفعل انفجار من النوع SN Ia بجزء كبير من الطاقة الناتجة عن اضمحلال نظائر الكوبالت.
" قوة JWST غير مسبوقة حقًا. إنه أمر واعد حقًا أننا نقوم بهذا النوع من العلم ، ومع JWST هناك فرصة جيدة لأننا لا نستطيع فقط فعل الشيء نفسه لأنواع مختلفة من المستعرات الأعظمية ، ولكن أيضًا القيام به بشكل أفضل ، "يستنتج مايكل تاكر .
المصدر:مواقع ألكترونية