ثورة في الفيزياء الفلكية: نموذج لأقوى الانفجارات في الكون

إن التطورات في الفيزياء الفلكية الحديثة تجعل من الممكن بشكل متزايد اكتشاف الانفجارات الفيزيائية الفلكية

ويقدم نموذج جديد رؤى متقدمة حول الانفجارات الفيزيائية الفلكية، ويتتبع تفاعل الضوء المنبعث من هذه الأحداث مع المواد المحيطة بها. ومن المتوقع أن يؤدي هذا العمل، جنبًا إلى جنب مع البيانات الواردة من مسح تلسكوب LSST القادم في مرصد روبن، إلى تحسين فهمنا للظواهر الكونية.
ويقدم نموذج جديد رؤى متقدمة حول الانفجارات الفيزيائية الفلكية، ويتتبع تفاعل الضوء المنبعث من هذه الأحداث مع المواد المحيطة بها. من المتوقع أن يؤدي هذا العمل، جنبًا إلى جنب مع البيانات الواردة من المسح التلسكوبي LSST القادم في مرصد روبن، إلى تحسين فهمنا للظواهر الكونية.

هناك عدة أشكال من الانفجارات الفيزيائية الفلكية: انهيار اللب الحديدي لنجم ضخم مما يؤدي إلى انهيار مستعر أعظم، وحدث اضطراب المد والجزر - "معكرونة" و"أكل" بقايا النجوم بواسطة ثقب أسود هائل، والانفجارات النووية غير المنضبطة. اندماج على وجه قزم أبيض، مما يسبب مستعرًا أعظم من النوع 1-A. تحدث هذه الانفجارات بشكل متكرر، على الرغم من أنها تحدث عادةً في مجرات بعيدة، ولم يتمكن علماء الفلك إلا مؤخرًا من النظر بعمق كافٍ في الفضاء لاكتشافها بكميات كبيرة - ومن المتوقع اكتشاف المزيد من الاكتشافات.

وطور الفيزيائي إريك كوغلين نموذجا يحاكي هذه الانفجارات بسرعة ويتتبع مصدر الضوء الذي نلاحظه منها. وقال: "مع هذا الفهم الجديد، يمكننا إنشاء نموذج للانبعاث الناتج عن تفاعل الانفجار مع بيئته، وتتبع تطوره مع مرور الوقت".

لسنوات عديدة عرف علماء الفلك متى يموت نجم عملاق تحت تأثير انهيار جاذبيته. وذلك لأن انهياره يؤدي إلى عكس الانهيار إلى الداخل عندما يتشكل نجم نيوتروني في مركزه، مما يتسبب في انفجار يؤدي إلى انفجار قوي للغاية ومضيئ - يسمى الآن المستعر الأعظم الانهيار الأساسي. يمكن رؤية المستعرات الأعظم التي تحدث في مجرتنا (أو في مجرات أخرى قريبة جدًا) بدون أدوات، ولكن اليوم يتم اكتشاف الكثير منها بواسطة التلسكوبات الحديثة بمعدل العشرات كل ليلة.

ومع ذلك، فإن الأنواع الأخرى من الانفجارات يصعب اكتشافها لأنها بعيدة جدًا أو تتلاشى بسرعة كبيرة. من السهل تفويت انفجارات AM سريعة التلاشي، على سبيل المثال، إذا كنت لا تنظر في المكان المناسب في السماء في الوقت المناسب، ومع ذلك، يمكنها إطلاق كمية مماثلة من الطاقة مثل انفجار سوبر نوفا قياسي.

يقول كوغلين: "يمكن لهذه الانفجارات أن تطلق طاقة تعادل مليارات المليارات من القنابل الذرية كل يوم". "مثل هذه الأحداث العابرة عالية الطاقة تحدث طوال الوقت في الكون."

يريد علماء الفلك اكتشاف المستعرات الأعظمية ذات الانهيار المركزي وغيرها من الظواهر المضيئة سريعة التطور في الفضاء، والتي تسمى مجتمعة "العابرين". سوف يساعد نموذج كوغلين الجديد في هذا البحث.

يؤدي انفجار نجم ضخم إلى قذف عباءته، وينتشر هذا "الانبعاث" بمرور الوقت ويتفاعل مع الوسط المحيط بالنجم أثناء موته. يؤدي التفاعل إلى خلق موجتين من الصدمات وانقطاع الاتصال، المعروفين مجتمعين باسم "الصدفة"، والتي تبدد الطاقة الحركية على حساب خلق المزيد من الضوء. يتتبع نموذج إريك كوغلين الجديد التطور المعتمد على الوقت لهذه القشرة، والذي يمكن استخدامه جنبًا إلى جنب مع ملاحظات هذه الأحداث عالية الطاقة لتمكين فهم الفيزياء التي تحرك الانفجارات الفلكية. الائتمان: إريك كوغلين / جامعة سيراكيوز
يؤدي انفجار نجم ضخم إلى قذف عباءته، وينتشر هذا "الانبعاث" بمرور الوقت ويتفاعل مع الوسط المحيط بالنجم أثناء موته. يؤدي التفاعل إلى خلق موجتين من الصدمات وانقطاع الاتصال، المعروفين مجتمعين باسم "الصدفة"، والتي تبدد الطاقة الحركية على حساب خلق المزيد من الضوء. يتتبع نموذج إريك كوغلين الجديد التطور المعتمد على الوقت لهذه القشرة، والذي يمكن استخدامه جنبًا إلى جنب مع ملاحظات هذه الأحداث عالية الطاقة لتمكين فهم الفيزياء التي تحرك الانفجارات الفلكية. الائتمان: إريك كوغلين / جامعة سيراكيوز

يكون الناتج في البداية ساخنًا جدًا ويشع كميات هائلة من الضوء، ويساهم التحلل الإشعاعي للعناصر الذرية الثقيلة أيضًا في الانبعاث. يمكن أيضًا أن يزيد التفاعل بين المخرج والغاز المحيط به من هذا الانبعاث، عندما يتم إنشاء موجتين صادمتين إضافيتين تعملان على تسريع الغاز المحيط وإبطاء حركة المخرج للخارج. تنتشر هذه "القشرة" من المادة التي مرت من خلالها موجات الصدمة بمرور الوقت، مما لا يخلق ضوءًا مرئيًا فحسب، بل أيضًا انبعاث ترددات راديوية تشير إلى وجود غاز يتم تسخينه بواسطة موجات الصدمة. يوفر نموذج كوبلين منهجية جديدة لتتبع تطور القشرة التي تم إنشاؤها من خلال هذا التفاعل، والتي يمكن استخدامها جنبًا إلى جنب مع البيانات الراديوية لاستنتاج خصائص الانفجار، مثل طاقته.

للمادة العلمية

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.