شظايا انفجار عظيم تُقذف بسرعة خارج مجرتنا، وقد تبين أن الجسم الكوني الذي أطلقنا عليه إل بي 40-365 (LP 40-365) وافترضنا أنه نجم، هو ليس نجمًا، أو بالأحرى ليس نجمًا كاملًا، فقد حدد علماء الفلك أنه قطعة من شظايا النجوم، تبقت عندما شهد نجم آخر أكثر ضخامة انفجارًا عظيمًا كارثيًا.
كان الانفجار قويًا جدًا، فدفع (LP 40-365) إلى الفضاء الخارجي حيث غادر درب التبانة بالكامل، بوصوله لسرعة تكفي للهروب من جاذبية المجرة تبلغ 852 كيلومتر بالثانية.
وهو وحش نادر يُعرف باسم النجم ذي السرعة الفائقة، واكتشف علماء الفلك أن (LP 40-365) يدور، ما يدلنا على الانفجار الذي نتج عنه.
قالت عالمة الفلك أوديليا باترمان من جامعة بوسطن: «إنه أمر رائع وفريد من نوعه أن يمر النجم بانفجار جزئي وما يزال على قيد الحياة». وأضافت: «لم نعتقد أن هذا النوع من النجوم موجود حتى السنوات القليلة الماضية».
معظم النجوم فائقة السرعة في مجرة درب التبانة ميتة، مثل الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية، ذلك لأنهم أكثر عرضة لأحداث عنيفة بما يكفي لدفعهم إلى الفضاء، وفي حالة النجوم الميتة، ستكون هذه الأحداث هي المستعرات العظمى، ويتطلب العمل على فهم كيفية حدوث الانفجار القليل من أعمال التحقيق.
للنجم (LP 40-365) استخدم الفريق بيانات من تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوب ناسا الفضائي (TESS) لرصد الكواكب الخارجية، ولإلقاء نظرة فاحصة على بقايا النجوم نفسها.
نظرًا إلى الطريقة التي يكتشف بها TESS الكواكب الخارجية، فقد حسّنه العلماء للكشف عن اختلاف السطوع بين النجوم، وهذا ما وجده الفريق في LP 40-365 لأن سطوعه يتغير كل 8.9 ساعة.
قال عالم الفلك جيجي هيرميس من جامعة بوسطن: «تعمقنا في البحث لمعرفة سبب زيادة سطوع أو خفوت النجم (بصورة متكررة)، وكان أبسط تفسير هو أننا نرى شيئًا على سطحه يدور، يظهر ويختفي كل 9 ساعات».
هذا ليس غريبًا بحد ذاته، لأن كل النجوم تدور، إلا أن دوران نجم قُذف عبر المجرة بانفجار عظيم؛ يبدو بطيئًا بصورة غريبة. استخدم الباحثون ذلك لإعادة بناء المعلومات حول كيفية حدوث الانفجار العظيم.
وبناءً على بحث سابق، فنحن نعلم أن LP 40-365 كان على الأرجح جزءًا من ثنائية مكونة من قزم أبيض كبير الكتلة، وربما تزيد كتلته عن 1.3 ضعف كتلة الشمس، وهو رقم قريب جدًا من كتلة حرجة تُعرف بحد تشاندراسيخار، الذي يعادل نحو 1.4 ضعف كتلة الشمس، وإذا اكتسب القزم الأبيض أي كتلة أكبر من تلك، سيصبح غير مستقر، ويتحول إلى انفجار مذهل، فيما يعرف بالمستعر الأعظم نوع La.
يكتسب القزم الأبيض تلك الكتلة بجذبها وفصلها عن نجم مرافق ثنائي، يدور قريبًا بما يكفي بحيث يسمح لحقل جاذبية القزم الأبيض بسحب مادته الخارجية، ويمتلك العديد من الأقزام البيضاء نجومًا مرافقة ثنائية، ويشير كل من تكوين LP 40-365 وسرعته إلى أنه كان سابقًا جزءًا من ثنائية، والسرعة واضحة، لأن هناك عددًا قليلًا من الآليات المعروفة التي يمكن أن تنتج نجومًا بهذه السرعة الفائقة، ويعد تركيب النجم معدنيًا.
بما أننا نعلم أن المستعرات العظمى تنتج عناصر ثقيلة، فإن الخاصية المعدنية مقترنة بالسرعة تجعل منها مصدرًا محتملًا.
للجسم LP 40-365 كتلة صغيرة تُعادل 0.14 مرة من كتلة الشمس، ومع ذلك تصعب معرفة هل كان جزءًا من القزم الأبيض الأصلي في الثنائية، أو النجم المرافق؟ ويساعدنا معدل دوران النجم في الكشف عن ذلك.
بإجراء الحسابات بناءً على هذا المعدل، وباستخدام الكتل المقدرة للقزم الأبيض ومرافقه، تمكن الباحثون من تحديد فيما إذا كان LP 40-365 بالفعل جزءًا مفصولًا من القزم الأبيض.
هو في طريقه للخروج وسيغادر القرص المجري في حوالي 5.3 مليون سنة، وما سيحدث للنجم الآخر، يستطيع أي أحد تخمينه، ومن المرجح أنه قُذف بعيدًا أيضًا في اتجاه آخر، ويمكن أن يكون في أي مكان الآن، ويمكن أن يساعدنا في فهم أفضل لكيفية حدوث هذه الأحداث النشطة، وكيفية إنتاج العناصر الثقيلة وخصائص شظاياها النجمية.
قالت بوترمان: «هذا يضيف طبقة أخرى من المعرفة إلى دور هذه النجوم عند حدوث انفجار المستعر الأعظم».
وأضافت: «بفهم ما يحدث مع هذا النجم بالذات، يمكننا أن نفهم ما يحدث مع العديد من النجوم المشابهة الأخرى التي نتجت من حالات مماثلة».
نُشر البحث في رسائل المجلة الفلكية.
اقرأ أيضًا:
ترجمة: حلا بوبو
تدقيق: روان أحمد أبوزيد