تُظهر صورة جديدة من تلسكوب سبيتزر الفضائي كيف تطورت بقايا المستعرات الأعظمية من Cassiopeia A بمرور الوقت. كانت العناصر الأخف ، مثل الهيدروجين ، في القشرة الخارجية ، بينما غرقت العناصر الأثقل إلى المركز. تتطابق قذائف المواد المنفجرة بشكل جيد مع الطبقات الأصلية في النجم قبل أن تنفجر على أنها مستعر أعظم.
اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب سبيتزر الفضائي بالأشعة تحت الحمراء التابع لناسا أن نجمًا منفجرًا يدعى Cassiopeia A ، انفجر بطريقة منظمة إلى حد ما ، محتفظًا بالكثير من طبقاته الأصلية مثل البصل.
وقالت جيسيكا إنيس من جامعة مينيسوتا ، مينيابوليس ، المؤلفة الرئيسية لورقة ستظهر في عدد 20 نوفمبر من مجلة Astrophysical Journal: "عثر Spitzer بشكل أساسي على الأجزاء الرئيسية المفقودة من لغز Cassiopeia A".
قال الدكتور لورنس رودنيك ، من جامعة مينيسوتا ، والباحث الرئيسي في البحث: "لقد وجدنا أجزاء جديدة من طبقات" البصل "لم تتم رؤيتها من قبل". "هذا يخبرنا أن انفجار النجم لم يكن فوضوياً بما يكفي لتحريك بقاياه في كومة كبيرة من الهريس".
Cassiopeia A ، أو Cas A باختصار ، هو ما يعرف بقايا السوبرنوفا. توفي النجم الأصلي ، الذي هو أكبر بحوالي 15 إلى 20 مرة من شمسنا ، في انفجار "مستعر أعظم" كارثي مؤخرًا نسبيًا في مجرتنا درب التبانة. مثل جميع النجوم الضخمة الناضجة ، كان نجم Cas A أنيقًا ومرتبًا ، يتكون من قذائف متحدة المركز تتكون من عناصر مختلفة. يتألف الجلد الخارجي للنجم من عناصر أفتح ، مثل الهيدروجين. واصطف طبقاته الوسطى بعناصر أثقل مثل النيون. ووسطه مكدس بالعناصر الأثقل مثل الحديد.
حتى الآن ، لم يكن العلماء متأكدين تمامًا مما حدث لنجم Cas A عندما تمزق. أحد الاحتمالات هو أن النجم انفجر بطريقة متشابهة إلى حد ما ، مما أدى إلى إبعاد طبقاته بترتيب متتالي. إذا كان هذا هو الحال ، فيجب الحفاظ على تلك الطبقات في الحطام المتوسع. كشفت الملاحظات السابقة أجزاء من بعض هذه الطبقات ، ولكن كانت هناك فجوات غامضة.
كان سبيتزر قادرا على حل اللغز. اتضح أن أجزاء من نجم Cas A لم يتم تصويرها بسرعة مثل الأجزاء الأخرى عندما انفجر النجم. تخيل أن بصلة تنفصل عن بعضها ، حيث تتشقق بعض الأجزاء المتقطعة وتتصاعد ، وتتقطع قطع أخرى من جزء مختلف من البصل بسرعات أبطأ قليلاً.
قال الدكتور ويليام ريتش من مركز سبيتزر للعلوم التابع لناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا: "يمكننا الآن إعادة بناء كيفية انفجار النجم بشكل أفضل. يبدو أن معظم طبقات النجم الأصلية طارت إلى الخارج بترتيب متتالي ، ولكن بمتوسط سرعات مختلفة اعتمادًا على حيث بدأوا. "
كيف وجد سبيتزر قطع اللغز المفقودة؟ عندما تنتقل طبقات النجم إلى الخارج ، فإنها تصطدم ، واحدة تلو الأخرى ، إلى موجة صدمة من الانفجار وتسخن. المواد التي ضربت موجة الصدمة في وقت أقرب كان لديها المزيد من الوقت لتسخين درجات الحرارة التي تشع الأشعة السينية والضوء المرئي. المواد التي تضرب الآن موجة الصدمة أكثر برودة وتتوهج مع ضوء الأشعة تحت الحمراء. ونتيجة لذلك ، حددت ملاحظات الأشعة السينية والضوء المرئي السابق المواد الساخنة والطبقة العميقة التي خرجت بسرعة ، ولكن ليس القطع الأكثر برودة المفقودة التي تخلفت عن الركب. تمكنت كاشفات الأشعة تحت الحمراء من Spitzer من العثور على القطع المفقودة - الغاز والغبار المكون من عناصر الطبقة الوسطى النيون والأكسجين والألمنيوم.
Cassiopeia A هو الهدف المثالي لدراسة تشريح انفجار المستعر الأعظم. ولأنها صغيرة وقريبة نسبيًا من نظامنا الشمسي ، فإنها تمر بخنق الموت النهائي أمام أعين ترقب العديد من التلسكوبات. في بضع مئات من السنين أو نحو ذلك ، ستكون بقايا Cas A المبعثرة مختلطة تمامًا معًا ، محوًا أدلة مهمة حول كيفية عيش النجم وموته إلى الأبد.
يدير مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا ، مهمة تلسكوب سبيتزر الفضائي لمديرية مهمة العلوم التابعة لناسا ، واشنطن. يتم إجراء العمليات العلمية في مركز سبيتزر للعلوم في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا أيضًا. يدير Caltech مختبر الدفع النفاث لصالح وكالة ناسا.
لمزيد من المعلومات حول Spitzer ، قم بزيارة http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/main/index.html أو http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
المصدر الأصلي: NASA / JPL News Release
