ظاهرة كونية نادرة تطلق طاقة تعادل 400 مليار شمس بينما تقضي على نجم ضخم

سجل علماء الفلك انفجارًا غير مسبوق من الطاقة، يعادل سطوع 400 مليار شمس، بعد أن دمر ثقب أسود هائل نجمًا كبيرًا بعنف. يمثل هذا الحدث، المصنف باسم AT2024wpp والملقب بـ “Whippet”، واحدًا من أكثر الأحداث سطوعًا وندرة التي تم رصدها على الإطلاق في الكون، والمصنف على أنه عابر بصري أزرق مضيء سريع (LFBOT). وسمح الاكتشاف المبكر برصد تفصيلي لهذه الظاهرة، التي حدثت في مجرة ​​تبعد ملايين السنين الضوئية، مما يوفر نظرة فريدة على العمليات الأكثر تطرفًا التي تشكل الكون وديناميكيات التفاعل بين النجوم والثقوب السوداء.

تم التعرف على طبيعة الحدث بسرعة بسبب لونه الأزرق الكثيف والسرعة التي وصل بها إلى ذروة لمعانه. كانت هذه المراقبة في الوقت الفعلي ممكنة بفضل شبكة عالمية من التلسكوبات التي تم حشدها لدراسة AT2024wpp بأطوال موجية مختلفة، من الأشعة الضوئية إلى الأشعة السينية وموجات الراديو.

توفر البيانات التي تم جمعها مادة قيمة للفيزياء الفلكية، مما يسمح لها باختبار النماذج النظرية حول كيفية تغذية الثقوب السوداء ونموها. كل التفاصيل، بدءًا من سرعة المادة المقذوفة إلى التوقيعات الكيميائية، تساعد في حل لغز هذه الأحداث الكارثية.

سرعة الكشف وأهمية التعاون الدولي

تم التقاط الضوء الأول من حدث AT2024wpp بواسطة Zwicky Transient Facility (ZTF)، وهو مسح فلكي واسع المجال يقع في مرصد بالومار في كاليفورنيا. حددت آنا هو، عالمة الفلك بجامعة كورنيل وفريقها، التوهج غير المعتاد على الفور تقريبًا، مما أدى إلى إطلاق تنبيه عالمي للمراصد الأخرى لتوجيه أدواتها إلى نفس الإحداثيات في السماء. كانت هذه المرونة ضرورية حتى لا تفوت المراحل الأولية والأكثر كشفًا للظاهرة، والتي تتطور على مدى فترة زمنية قصيرة جدًا مقارنة بالمستعرات الأعظمية التقليدية.

وفي أقل من 24 ساعة بعد الاكتشاف الأولي، كانت فرق من جميع أنحاء العالم تجمع بيانات إضافية. كان لتلسكوب ليفربول في جزر الكناري والقمر الصناعي سويفت التابع لناسا دور حاسم في الحصول على ملاحظات في طيف الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية. وأكد هذا النهج متعدد الأدوات الخصائص المتطرفة للحدث، مثل درجة حرارته المرتفعة والكمية الهائلة من الطاقة المنبعثة، مما عزز تصنيفه باعتباره LFBOT، وهي فئة من الانفجارات الكونية التي لا تزال تتحدى العلماء بسبب ندرتها وكثافتها.

اقرأ أيضاً: يكشف الثقب الأسود المتجول عن نفسه وهو يلتهم نجمًا على أطراف المجرة

آليات اضطراب المد والجزر

تُعرف هذه الظاهرة المرصودة باسم حدث اضطراب المد والجزر (TDE)، ولكن على نطاق أكبر بكثير من المتوسط. بدأ كل شيء عندما اقترب نجم ضخم، كتلته أكبر بكثير من كتلة شمسنا، بشكل خطير من ثقب أسود هائل. إن قوى جاذبية الثقب الأسود شديدة للغاية لدرجة أن الفرق في الجذب بين أقرب وأبعد جانب للنجم قد تمدد وفككه في عملية يطلق عليها اسم “المعكرونة”. وتحولت المادة النجمية إلى تيار طويل من الغاز والغبار، الذي بدلًا من السقوط مباشرة في الثقب الأسود، شكل قرصًا تراكميًا يدور حوله. ومع تصاعد هذه المادة نحو الداخل، أدى الاحتكاك والضغط إلى تسخينها إلى درجات حرارة تصل إلى ملايين الدرجات، مما أدى إلى توليد انفجار من الضوء والإشعاع الذي انتقل عبر الكون حتى تم اكتشافه على الأرض. ووصف دانييل بيرلي، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة جون موريس بليفربول، الحدث بأنه عرض مذهل للتفاعل العنيف بين ثقب أسود ونجم ضخم، مما يسلط الضوء على ندرته.

موجة صدمية تنتقل عبر الفضاء

لم يؤدي تكوين القرص المتراكم إلى توليد لمعان شديد فحسب، بل أنتج أيضًا رياحًا قوية من الجسيمات والغاز، التي تم قذفها إلى الفضاء بسرعات عالية جدًا.

وسافر تدفق المادة هذا بسرعة تقارب خمس سرعة الضوء، واصطدم بفقاعة من الغاز كانت موجودة بالفعل حول النظام، ومن المحتمل أنها مادة طردها النجم نفسه في المراحل المبكرة من حياته.

المزيد عن الموضوع: سجل علماء الفلك أطول انفجار لأشعة جاما على الإطلاق من ثقب أسود يلتهم نجمًا

خلق الاصطدام موجة صدمية موسعة، والتي يمكن تتبعها لعدة أشهر من خلال موجات الراديو والموجات المليمترية. واختفت الإشارة الصادرة عن موجة الصدمة هذه فجأة بعد حوالي نصف عام، مما يشير إلى أنها وصلت إلى الحد الخارجي لفقاعة الغاز.

إشارات كيميائية تكشف تفاصيل النجم المدمر

في الأيام القليلة الأولى بعد الانفجار، كان الضوء شديد العمى لدرجة أنه منع التعرف على أي بصمات كيميائية في طيف الحدث. سيطر الإشعاع المستمر بالكامل على الإشارة.

ومع ذلك، بعد حوالي شهر، عندما بدأ السطوع الأولي في التلاشي، تمكن علماء الفلك من اكتشاف آثار باهتة للهيدروجين، وأبرزها الهيليوم.

وكان الهيليوم المكتشف يتحرك بسرعة مذهلة تزيد عن ستة آلاف كيلومتر في الثانية. تشير هذه السرعة العالية إلى أن الأجزاء الكثيفة من قلب النجم ربما نجت جزئيًا من التدمير الأولي قبل أن يتم تسريعها بعيدًا.

خلفية القضية: العلماء يحددون انفجارًا قياسيًا سببه الثقب الأسود عند تدمير النجم

وهناك فرضية أخرى قيد التحليل، وهي أن المادة المكتشفة يمكن أن تنتمي إلى جرم سماوي ثالث في النظام، والذي تعرض للإشعاع والرياح المتولدة أثناء اضطراب النجم الرئيسي. تواصل فرق البحث تحليل البيانات لكشف هذه الأسئلة وغيرها.

ما يعلمه حدث الوبت عن الكون

أحداث مثل AT2024wpp هي مختبرات طبيعية توفر فرصة فريدة لدراسة فيزياء التراكم في الأنظمة المتطرفة، وهي عملية أساسية لنمو الثقوب السوداء وتطور المجرات. إنها تسمح للعلماء برسم خريطة لموقع الثقوب السوداء الهائلة التي من شأنها أن تظل خاملة وغير مرئية في مراكز المجرات البعيدة.

لقد فتح تتبع Whippet التفصيلي في الوقت الفعلي تقريبًا نافذة جديدة لفهم اضطراب المد والجزر الناجم عن النجوم الضخمة. وستساعد المعلومات التي تم جمعها في تحسين النماذج النظرية وتحديد المزيد من الأحداث المماثلة في المستقبل، وتعميق المعرفة حول العمليات الأكثر عنفًا وحيوية التي تحدث في الكون.

يُصنف على أنه عابر بصري أزرق سريع

تصف فئة LFBOT، التي يقع فيها AT2024wpp، بعضًا من أكثر الانفجارات المعروفة سطوعًا وأسرعها تطورًا. إنها أكثر سطوعًا بشكل ملحوظ من المستعرات الأعظمية العادية – انفجارات النجوم في نهاية حياتها – وتصل إلى ذروة سطوعها في غضون أيام بدلاً من أسابيع. لا يزال الأصل الدقيق لهؤلاء العابرين موضوعًا لنقاش حاد في المجتمع الفلكي، وكل اكتشاف جديد، مثل اكتشاف ويبت، يقدم قطعًا مهمة لحل هذا اللغز الكوني.