مستعر أعظم

(تم التحويل من المستعر الأعظم)
بقايا المستعر الأعظم كبلر

المستعرّ الأعظم أو الطارف الأعظم (Supernova) تعبير يدل على عدة انفجارات نجمية تؤدي إلى انتاج أجسام براقة للغاية (شديدة البريق) مكونة من البلازما سرعان ما تتحول إلى أجسام غير مرئية في غضون أسابيع أو أشهر.

هناك طريقان محتملان لهذه النهاية: إما أن نجما ضخما تفوق كتلته 8 كتل شمسيّة يتسبب في إنتاج طاقة اندماج عظيمة ضمن لبّ النجم تؤدي إلى انهيار النجم نحو الداخل تحت تأثير قوة ثقالته وهو المستعر الأعظم من النّمط الثّاني . الطريق الآخر المحتمل أن يقوم قزم أبيض بالتقاط مادة إضافية من نجم مجاور إلى ان يصل إلى كتلة حرجة هي حد شاندراسيخار فيخضع لانفجار نووي حراري وهو المستعر الأعظم من النّمط الأوّل . وفي كلتا الحالتين فإن انفجار المستعر الأعظم يقذف بكامل مادة النجم أو معظمها بقوة هائلة في الفضاء.

المستعر فائق التوهج نجمة تنفجر ثم تصبح ساطعة بلايين المرات أكثر من الشمس قبل أن تخبو تدريجيًا وتتلاشى. وفي أوج تَوهُّجِها يُمْكن أن تضيء مجرة بأكملها. وينتج عن الانفجار سحابة هائلة من الغبار والغاز في الفضاء، وقد يفوق حجم المواد المقذوفة والمتناثرة منها في الفضاء عشر مرات حجم الشمس.

وفي كل سنة يلاحظ الفلكيون وجود 20 مستعرًا فائق التوهج. ويُقَدِّر الفلكيون أن مستعرًا واحدًا فائق التوهج يحدث كل 30 عامًا في المجرة. ولكن خلال الألف سنة الماضية شوهدت في مجرتنا، درب اللبانة، سبع مستعرات فائقة التوهج فقط وذلك لأن المجرة مغطاة بالغبار والغاز. وقد لاحظ الفلكي الدنماركي تيخو براهه مستعرًا فائق التوهج في درب اللبَّانة عام 1572. وذكر الفلكي البولندي يوهانس كپلر أن أقرب مستعر فائق التوهج شوهد في مجرتنا كان عام 1604.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

تاريخ الرصد

The Crab Nebula is a pulsar wind nebula associated with the 1054 supernova.


الاستكشاف

التسمية

SN 1994D, a type 1a supernova in the NGC 4526 galaxy (bright spot on the lower left).

التصنيف

تصنيف المستعر الأعظم[1]
النوع الخصائص
النوع الأوع
النوع الأول أ الأول أ Lacks hydrogen and presents a singly ionized silicon (Si II) line at 615.0 nm (nanometers), near peak light.
النوع الأول ب Non-ionized helium (He I) line at 587.6 nm and no strong silicon absorption feature near 615 nm.
النوع الأول ج Weak or no helium lines and no strong silicon absorption feature near 615 nm.
النوع الثاني
النوع الثاني ب Reaches a "plateau" in its light curve
النوع الثالث إل Displays a "linear" decrease in its light curve (linear in magnitude versus time).[2]

ويميز الفلكيون بين نوعين من المستعرات فائقة التوهج.

  • النوع الأول مستعر فائق التوهج يحدث في نظم النجوم الثنائية التي يكون فيها أحد النجمين صغيرًا وكثيفًا ويسمى القزم الأبيض. وتجذب قوة جاذبية القزم الأبيض كتلة من النجم المرافق الأكبر. وعندما يصل القزم الأبيض إلى كتلة حجمها مرة ونصف المرة قدر حجم الشمس فإنها تنهار ثم تنفجر.
  • النوع الثاني ينتج عن موت نجم أحادي، أكبر حجمًا من الشمس بكثير. فعندما يبدأ مثل هذا النجم في الاشتعال يضعف مركزه بسرعة، ويصبح ساخنًا بدرجة كبيرة، ويحدث تفاعل نووي (انطلاقي) في مركزه، وتنطلق طاقة فجائية هائلة ثم ينفجر مكونًا مستعرًا فائق التوهج.

وتصل معظم المستعرات فائقة التوهج إلى قمة توهجها بعد أيام قليلة من انفجارها، وتظل تضيء بشدة لعدة أسابيع. وتخبو بعض المستعرات فائقة التوهج خلال عدة أشهر، وبعضها خلال عام. وتختلف كمية ونوع المواد التي تقذفها المستعرات فائقة التوهج في الجو، وقد تختلف المستعرات فائقة التوهج في نوع المواد التي تتركها وراءها. وبعد انفجار بعض المستعرات فائقة التوهج يبقى نجم صغير مكون من النيوترونات يسمى النجم النيوتروني، وبعد انفجار مستعرات أخرى يظهر جسم يسمى الثقب الأسود له قوة جذب هائلة لا يستطيع أي ضوء النفاذ منها. وفي بعض الحالات لا يبقى أي جسم من أي نوع بعد انفجار المستعر فائق التوهج.

وقد تسببت المستعرات فائقة التوهج في تكوين العديد من العناصر الثقيلة التي تكوِّن الأرض والأجسام الأخرى في النظام الشمسي، وتشتمل هذه العناصر على الكربون والذهب والحديد والأكسجين واليورانيوم والسليكون. ويعتقد الفلكيون أن طاقة عالية من الأشعة الكونية موجودة أصلا في المستعرات.

وفي 1054، لاحظ الفلكيون الصينيون وجود مستعر فائق التوهج يضيء بقوة، حتى أنه كان يظهر أثناء النهار. وقد قذف هذا المستعر بسحابة كبيرة جدًا من الغاز تمددت، وهي تُعْرَف الآن بسديم السرطان. وقدّر الفلكيون اليوم السرعة التي تتمدد بها السحابة، وتوصلوا إلى أن الكتلة السحابية كُلّها تتركز في نقطة واحدة لأكثر من 1000 عام مضت، والنجم الذي انفجر لا يزال موجودًا، وهو منبض؛ أي نجم سريع الدوران متذبذب يدور بمعدل 30 دورة في الثانية.

وفي 1987م، أمكن رؤية مستعر فائق التوهج في السحابة الماجلانية الكبرى وهي أقرب مجرة إلى درب التبانة. وهذا المستعر يعد ألمع مستعر أمكن رؤيته منذ 400 عام، والأول الذي أصبح يرى بالعين المجردة منذ عام 1885م. ويمكن رؤيته فقط من النصف الجنوبي للكرة الأرضية.

النماذج الحالية

النوع الأول أ

تكوين المستعر الأعظم النوع الأول أ


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

النوع الأول ب، ج

SN 2008D, a Type Ib[3] supernova, shown in X-ray (left) and visible light (right) at the far upper end of the galaxy.[4]


النوع الثاني

The onion-like layers of a massive, evolved star just prior to core collapse. (Not to scale.)


Core collapse


Light curves and unusual spectra

This graph of the luminosity as a function of time shows the characteristic shapes of the light curves for a Type II-L and II-P supernova.

Pair-instability type


This composite image shows X-ray (blue) and optical (red) radiation from the Crab Nebula's core region. A pulsar near the center is propelling particles to almost the speed of light.[5] This neutron star is travelling at an estimated 375 km/s.[6]

One possible explanation for the asymmetry in the explosion is large-scale convection above the core. The convection can create variations in the local abundances of elements, resulting in uneven nuclear burning during the collapse, bounce and resulting explosion.[7]


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Interstellar impact

Source of heavy elements


Role in stellar evolution


Effect on Earth


Milky Way candidates

The nebula around Wolf-Rayet star WR124, which is located at a distance of about 21,000 light years.[8]

انظر أيضًا


هوامش

المصادر

  1. ^ Montes, M. (2002-02-12). "Supernova Taxonomy". US Naval Research Laboratory. Retrieved 2006-11-09.
  2. ^ Doggett, J. B.; Branch, D. (1985). "A Comparative Study of Supernova Light Curves". Astronomical Journal. 90: 2303–2311. Bibcode:1985AJ.....90.2303D. doi:10.1086/113934.
  3. ^ قالب:Cite arxiv
  4. ^ Naeye, R.; Gutro, R. (2008-05-21). "NASA's Swift Satellite Catches First Supernova in the Act of Exploding". NASA/GSFC. Retrieved 2008-05-22.
  5. ^ Beasley, D.; Roy, S.; Watzke, M.; Villard, R. (2002-09-19). "Space Movie Reveals Shocking Secrets of the Crab Pulsar". NASA. Retrieved 2006-08-10.
  6. ^ Frail, D. A.; Giacani, E. B.; Goss, W. M.; Dubner, G. (1996). "The Pulsar Wind Nebula Around PSR B1853+01 in the Supernova Remnant W44". Astrophysical Journal Letters. 464 (2): L165–L168. arXiv:astro-ph/9604121. Bibcode:1996ApJ...464L.165F. doi:10.1086/310103.
  7. ^ Fryer, C. L. (2004). "Neutron Star Kicks from Asymmetric Collapse". Astrophysical Journal. 601 (2): L175–L178. arXiv:astro-ph/0312265. Bibcode:2004ApJ...601L.175F. doi:10.1086/382044.
  8. ^ van der Sluys, M,; Lamers, H. J. G. L. M. (2003). "The dynamics of the Wolf-Rayet ring nebula M1-67". Astronomical Institute of Utrecht. Retrieved 2007-06-07.

قراءات إضافية

وصلات خارجية