عندما تستهلك النجوم مثل شمسنا كل وقودها ، فإنها تنهار لتشكل أقزامًا بيضاء. في بعض الأحيان ، تعود هذه النجوم الميتة إلى الحياة في انفجار شديد الحرارة وتشكل كرة نارية من الأشعة السينية. تمكنت مجموعة بحثية من عدة معاهد ألمانية من رصد مثل هذا الانفجار الإشعاعي للأشعة السينية لأول مرة.
يوضح أولي كونيغ من المعهد الفلكي FAU: "لقد كانت إلى حد ما صدفة جيدة". يوضح عالم الفيزياء الفلكية: "تدوم انفجارات الأشعة السينية بضع ساعات فقط ويكاد يكون من المستحيل التنبؤ بها ، ويجب أن تكون أداة الرصد موجهة مباشرة إلى الانفجار في وقت محدد".
في هذه الحالة ، مثل هذا الجهاز هو تلسكوب eROSITA للأشعة السينية ، والذي يبعد الآن 1,5 مليون كيلومتر عن الأرض ويراقب السماء بحثًا عن الأشعة السينية الخفيفة منذ عام 2019. في 7 يوليو 2020 ، سجل انبعاثًا قويًا للأشعة السينية في تلك المنطقة من السماء ، والتي كانت غير مرئية تمامًا قبل أربع ساعات. عندما مسح تلسكوب الأشعة السينية نفس البقعة في السماء بعد أربع ساعات ، اختفى الإشعاع. ويترتب على ذلك أن انفجار الأشعة السينية ، الذي سبق أن أضاء مركز الكاشف بالكامل ، كان ينبغي أن يستمر أقل من 8 ساعات.
تنبأت دراسات نظرية بمثل هذه الانفجارات من الأشعة السينية منذ أكثر من 30 عامًا ، ولكن لم يتم رصدها بشكل مباشر حتى الآن. تحدث الكرات النارية للأشعة السينية هذه على سطح النجوم التي كانت في البداية قابلة للمقارنة في الحجم مع الشمس ، لكنها استهلكت بعد ذلك معظم الهيدروجين ثم وقود الهليوم في أعماق نوىها. تنهار هذه الجثث النجمية حتى تصبح أقزامًا بيضاء متشابهة في الحجم مع الأرض ولكن لها كتلة قد تكون مماثلة لكتلة شمسنا.
يضيف الدكتور فيكتور دوروشينكو من جامعة توبنغن: "تتشكل هذه النجوم المزعومة طوال الوقت ، ولكن من الصعب جدًا اكتشافها في اللحظات الأولى عندما تنبعث معظم الأشعة السينية". "لا تكمن الصعوبة في قصر مدة الوميض فحسب ، بل تكمن أيضًا في حقيقة أن طيف الأشعة السينية المنبعثة ضعيف جدًا. الأشعة السينية اللينة ليست نشطة للغاية ويمكن امتصاصها بسهولة بواسطة الوسط النجمي ، لذلك لا يمكننا الرؤية بعيدًا جدًا في هذا النطاق ، مما يحد من عدد الأشياء التي يمكن ملاحظتها. عادة ما يتم تصميم التلسكوبات للعمل في الأشعة السينية الأكثر صعوبة ، حيث يكون الامتصاص أقل أهمية ، ولهذا السبب قد يفوتهم مثل هذا الحدث ".
نظرًا لأن هذه النجوم المحترقة تتكون في الغالب من الأكسجين والكربون ، يمكننا مقارنتها بألماس عملاق بحجم الأرض يطفو في الفضاء ، ومع ذلك ، لا يزال الإشعاع ضعيفًا للغاية بحيث يصعب اكتشافه من الأرض.
أي حتى يصاحب القزم الأبيض نجم لا يزال يحترق ، وعندما يسحب الجاذبية الهائلة للقزم الأبيض الهيدروجين من النجم المرافق. يوضح عالم الفيزياء الفلكية جورن ويلمز: "لاحقًا ، يمكن لهذا الهيدروجين أن يتجمع ويشكل طبقة بسماكة بضعة أمتار فقط على سطح القزم الأبيض". في هذه الطبقة ، يخلق التجاذب الهائل ضغطًا هائلاً ، وهو ضغط كبير لدرجة أنه يتسبب في اشتعال النجم مرة أخرى. نتيجة للتفاعل المتسلسل ، سرعان ما يحدث انفجار قوي ، يتم خلاله تفجير طبقة الهيدروجين. أصابت الأشعة السينية الناتجة عن مثل هذا الانفجار أجهزة كشف eROSITA في 7 يوليو 2020 ، مما أدى إلى تعريض صورة مفرطة التعريض.
وقال الباحثون: "باستخدام حسابات النموذج ، تمكنا من إجراء مزيد من التحليل للصورة شديدة التعريض أثناء العملية المعقدة للحصول على نظرة من وراء الكواليس على انفجار القزم الأبيض".
وفقًا للنتائج التي تم الحصول عليها ، فإن كتلة القزم الأبيض تساوي تقريبًا كتلة الشمس وبالتالي فهي كبيرة نسبيًا. تسبب الانفجار في تكوين كرة نارية تصل درجة حرارتها إلى حوالي 327 كلفن (54 درجة مئوية) ، مما يجعلها أسخن بحوالي 60 مرة من حرارة الشمس. مع نفاد وقود هذه النجوم الجديدة بسرعة كبيرة ، فإنها تبرد بسرعة ويصبح انبعاث الأشعة السينية خافتًا حتى تتحول في النهاية إلى ضوء مرئي ، والذي وصل إلى الأرض بعد نصف يوم من اكتشاف eROSITA وشوهد بواسطة التلسكوبات البصرية. نظرًا لأن هذه النجوم الجديدة لا تظهر إلا بعد انفجار الأشعة السينية ، فمن الصعب جدًا التنبؤ بمثل هذه الانفجارات ، وإيجادها في أجهزة الكشف عن الأشعة السينية هو إلى حد كبير مسألة صدفة.
يمكنك مساعدة أوكرانيا في محاربة الغزاة الروس. أفضل طريقة للقيام بذلك هي التبرع بالأموال للقوات المسلحة لأوكرانيا من خلال الحفاظ على الحياة او من خلال الصفحة الرسمية NBU.
اقرأ أيضا:
- اكتشف علماء الفلك نجمًا "قياسيًا ذهبيًا" في مجرة درب التبانة
- تم رصد انفجارات "ميكرون" على نجوم الزومبي البعيدة