أصبحت المستعرات الأعظمية من النوع Ia ، وهي بعض أكثر الانفجارات عنفاً وإشراقًا في الكون ، أداةً سهلةً لعلماء الفلك لقياس حجم الكون نفسه وتوسعه. يشير بحث جديد تم تقديمه في اجتماع الجمعية الفلكية الأمريكية هذا الأسبوع إلى زيادة احتمال أن تكون عمليات اندماج النجوم التي تسبب هذه الانفجارات ، وهي أقزام بيضاء ، أكثر احتمالًا مما كان يعتقد سابقًا ، ويمكن أن تفسر خصائص بعض المستعرات الأعظمية من النوع Ia التي تبدو غريبة أقل إضاءة من المتوقع.
بحث مقدم من Rüdiger Pakmor وآخرون. من معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في جارشنج بألمانيا ، قامت بمحاكاة اندماج اثنين من الأقزام البيضاء في نظام ثنائي ، وأظهرت أن هذه المحاكاة تتطابق مع المستعرات الأعظمية التي تمت ملاحظتها سابقًا بخصائص غريبة ، وتحديداً من 1991bg. كان هذا المستعر الأعظم ، وآخرون لاحظوا منذ ذلك الحين ، أقل إشراقًا بشكل غريب مما كان متوقعًا إذا كان مستعر أعظم من النوع Ia.
تحدث المستعرات الأعظمية من النوع Ia عندما يكون هناك نجمان يدوران حول بعضهما في نظام ثنائي. في أحد السيناريوهات ، يصبح أحد النجوم قزمًا أبيض ، نجمًا صغيرًا ولكن شديد الكثافة للغاية ، ويسرق المادة من الآخر ، ويدفع نفسه فوق حد Chandrasekhar - 1.4 مرة كتلة الشمس - ويخضع لانفجار نووي حراري.
سبب آخر لهذه الأنواع من المستعرات الأعظمية يمكن أن يكون اندماج كل من النجوم في النظام. في السيناريو الذي حلله هؤلاء الباحثون ، كان كلا النجمين أقزامًا بيضاء من كتل أقل بقليل من الشمس: .83-0.9 كتل شمسية.
أظهر الباحثون أنه عندما يفقد النظام الطاقة بسبب انبعاث موجات الجاذبية ، فإن الأقزام البيضاء تقترب من بعضها البعض. عندما يندمجان ، يتحطم جزء من المادة في أحد النجوم في الآخر ويسخن الكربون والأكسجين ، مما يخلق انفجارًا نوويًا حراريًا يظهر في المستعرات العظمى من النوع Ia.
يمكنك مشاهدة الرسوم المتحركة لمجاملة الاندماج المحاكية لمجموعة Supernova Research Group التابعة لمعهد ماكس بلانك هنا.
تُظهر ملاحظات السوبرنوفا مثل 1991bg أنها تحرق كمية أصغر من النيكل 56 ، حوالي 0.1 كتلة شمسية ، من المستعرات الأعظمية من النوع Ia العادي ، والتي تحرق عادةً كتل 0.4-0.9 الشمسية من النيكل. وهذا يجعلها أقل إضاءة ، لأن التحلل الإشعاعي للنيكل هو إحدى الظواهر التي تعطي العرض المضيء للنوع المتفجر من النوع Ia الخاص به.
قال فريدريك روبيك ، أحد مؤلفي الورقة البحثية: "من خلال محاكاة التفجيرات التفصيلية الخاصة بنا ، يمكننا التنبؤ بالملاحظات التي تتطابق بالفعل مع الملاحظات الفعلية للنوع المستعر الأعظم من النوع الأول".
تظهر عمليات المحاكاة الخاصة بهم أنه عندما يندمج القزمان الأبيضان ، تكون كثافة النظام أقل مما هي عليه في المستعرات الأعظمية من النوع Ia النموذجي ، وبالتالي يتم إنتاج أقل من النيكل. لاحظ الباحثون في ورقتهم أن هذه الأنواع من الاندماجات القزمة البيضاء يمكن أن تشكل ما بين 2-11 في المائة من المستعرات الأعظمية من النوع Ia.
إن فهم الآليات التي تخلق هذه الانفجارات الرائعة هو خطوة ضرورية في التعامل مع كل من مدى كوننا وتوسعه ، بالإضافة إلى تنوع المستعرات الأعظمية من النوع Ia نفسها.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن أبحاثهم وتفاصيل نمذجة الكمبيوتر الخاصة بهم ، فإن الورقة متاحة على Arxiv هنا. كما سيتم نشر نتائجها في 7 يناير 2010 طبعة طبيعة.
المصدر: بيان صحفي AAS ، ورقة Arxiv
