لا ، منكب الجوزاء لن يتحول إلى سوبر نوفا في “عشرات السنين”

يعد تاريخ انتهاء صلاحية منكب الجوزاء ، وهو نجم ضخم يحتضر على بعد حوالي 642 سنة ضوئية من الأرض ، موضوعًا ساخنًا في علم الفلك بسبب الحجم الفائق للنجم ومرحلة دورة حياته.

تبلغ كتلة منكب الجوزاء ما بين 10 و 20 ضعف كتلة شمسنا ، ويبلغ نصف قطرها حوالي 900 مرة أكبر. إنها تحترق بسرعة ، وسرعان ما ستموت (بالمعنى الكوني).

عندما تموت النجوم ، فإنها تطرد معظم موادها إلى الكون في انفجار رائع يسمى سوبر نوفا. إذا كانت الظروف مناسبة ، فإن المستعر الأعظم يترك وراءه سديمًا نجميًا هادئًا.

سوف تمر شمسنا بهذه العملية في حوالي 5 مليارات سنة، لكن Betelgeuse أقرب بكثير إلى نهايتها. وبينما النجوم في الكون البعيد الذهاب سوبرنوفا في كل وقت، منكب الجوزاء في مجرتنا ، بشكل أساسي على عتبة بابنا من الناحية الكونية.

في وقت سابق من هذا الشهر ، نشر فريق من الباحثين ملف ورقة إلى خادم ما قبل الطباعة arXiv. في الورقة البحثية ، افترض الفريق أن منكب الجوزاء بالفعل في “المرحلة المتأخرة من احتراق الكربون الأساسي” ، وبالتالي كان مرشحًا قويًا لأكثر المستعرات الأعظمية الوشيكة في مجرتنا. كتب الباحثون: “وفقًا لهذا الرقم ، فإن اللب سينهار في غضون بضع عشرات من السنين بعد استنفاد الكربون”.

على وسائل التواصل الاجتماعي، اعتبر البعض أن هذا يعني أن المستعر الأعظم سيحدث في القرن القادم ، أو حتى في العقود القليلة القادمة. لكن حرق الكربون عملية بطيئة ، حتى لو كان منكب الجوزاء-الذي يُسمح لنا بكتابته عدة مرات كما نريد دون خارق للطبيعة تداعيات–في تلك المرحلة.

في رسالة بريد إلكتروني إلى Gizmodo ، أخبر Hideyuki Saio ، عالم الفلك في جامعة Tohoku والمؤلف الرئيسي لما قبل الطباعة ، Gizmodo أن الفريق يتوقع حدوث المستعر الأعظم “في أقل من بضع مئات من السنين”.

إلى حد ما ، الطنانة حول Saio يعد الجدول الزمني المنقح ضحية لأشخاص لا يقرؤون عن كثب استنتاجات فريقه ورق. لكن رغم ذلك ، يقول العلماء غير المنتسبين إلى البحث إن نموذج الفريق لا يفسر وضع النجم.

قالت إميلي هانت ، عالمة الفلك في جامعة هايدلبرغ ، والتي لم تكن منتسبة إلى الورقة البحثية الأخيرة ، في مكالمة هاتفية إلى موقع Gizmodo. “فقط لأن النموذج يشرح الملاحظات ، فهذا لا يعني أن النموذج صحيح.”

وأضاف هانت: “من المؤسف حقًا أننا رأينا الكثير من الناس يأخذون هذه الورقة ويأخذونها على أنها إنجيل ، في حين أنه في الواقع مجرد تفسير واحد للملاحظات”.

منكب الجوزاء صغير جدًا –حوالي 10 مليون سنة—لكنها ستحترق بسرعة أكبر بكثير من الشمس. على مدار تطورها ، ربما يكون منكب الجوزاء قد تغير لونه في سماء الليل ، وهو ما يفسر السبب وصفت الأوصاف القديمة للنجم الكرة الحمراء للغاز بأنها صفراء أكثر.

في السنوات الأخيرة ، خضع منكب الجوزاء لقدر غير عادي من النشاط ، مما حفز النقاش حول وقت حدوث المستعر الأعظم المصيري. في عام 2019 ، كان للنجم قاذفة كتلة سطحية ، قاذفة من سطحه حوالي 400 مليار مرة أكثر من كتلة واحدة من القذف الإكليلي لشمسنا (CMEs) ، وفقًا لوكالة ناسا.

النجم العملاق خافت إلى حد كبير. تُعرف الفترة باسم التعتيم العظيم. يعتقد علماء الفلك الآن أن سبب التعتيم تجشؤ نجمي نثر الغبار من النجم ، محجوبًا جزئيًا منكب الجوزاء من وجهة نظر.

قال ميغيل مونتارجيس ، عالم الفلك بجامعة السوربون وأحد مؤلفي كتاب 2021 ورقة في الطبيعة يصف الغبار الذي يكتنف منكب الجوزاء ، في رسالة بريد إلكتروني إلى Gizmodo. “ومع ذلك ، إذا كان منكب الجوزاء تبادل سابق للمادة مع رفيق مخفي داخل أو بالقرب من النجم نفسه ، أو مع رفيق ميت سابقًا ، فقد نواجه تطورًا غير وحيد للنجم مع العديد من المعلمات غير المؤكدة. هذا من شأنه أن يترك النقاش مفتوحًا لتطوره “.

قال مونتارجيس إن نموذج الفريق يتطلب نصف قطر شمسي أكبر (يبلغ طوله حوالي 1300 شمس) مما هو ملاحظ (حوالي 800 إلى 900 نصف قطر شمسي) ، وإذا كان منكب الجوزاء قد تقلص بقدر ما ادعى الفريق ، فإن علماء الفلك سيرون المادة المستسلمة للنجم.

وأضاف مونتارجيس: “يجب أن أؤكد أنه مع معرفتنا الحالية ، بافتراض سيناريو النجم غير المتفاعل الذي ليس لدينا سبب للتخلص منه ، يجب أن يكون Betelgeuse في قلب الهيليوم ، ويجب أن ينفجر في ما لا يقل عن عشرات الآلاف من السنين”.

من المثير للقلق ، أن مرحلة احتراق منكب الجوزاء – أي العنصر الذي يستخدمه النجم حاليًا كوقود – ليست واضحة من الملاحظات. مع تقدم النجوم خلال دورات حياتها ، فإنها تحرق وقودًا مختلفًا (مثل الهيدروجين والهيليوم) ، مع احتراق الكربون الذي يحدث في خضم موت النجم.

قالت ميريديث جويس ، عالمة الفلك في مرصد كونكولي في المجر ، في رسالة بريد إلكتروني إلى Gizmodo: “إحدى الصعوبات في هذه المشكلة هي أن منكب الجوزاء الذي يحرق الكربون قد يبدو تمامًا كما هو عليه الآن – ولهذا السبب هناك هذا الجدل”. “إذا كان من السهل معرفة ما إذا كان النجم يخضع لاحتراق الهيليوم مقابل احتراق الكربون ببساطة عن طريق الملاحظة ، فيمكننا التوقف عن الجدل!”

جنبا إلى جنب مع اثنين من المؤلفين المشاركين جويس نشر تعليق دحض ورقة فريق Saio في الملاحظات البحثية للجمعية الفلكية الأمريكية. افترض فريق جويس أن فريق Saio استخدم نصف قطر غير صحيح لمنكب Betelgeuse في تقديم ادعاءاتهم ، والطريقة التي صمموا بها النجم أسفرت في النهاية عن جدول زمني غير دقيق (أي قريب جدًا) لنهاية Betelgeuse.

وأضاف جويس: “يؤكد فريقنا أن وقت منكب الجوزاء حتى حدوث المستعر الأعظم يبلغ 100000 عام ، وهو رقم يأتي (أساسًا) من حالة احتراق الهيليوم”. لن يكون الأمر علميًا أن أكون أكثر دقة من ذلك ؛ هناك الكثير من الأشياء المجهولة في النمذجة النجمية “.

يتفق الجميع على أن القياسات الأكثر تحديدًا لمسافة منكب الجوزاء ستكون مفيدة في تحديد السطوع الحقيقي للنجم ، وبالتالي ، مكانه في دورة حياته.

الكل يريد أن يرى نجمًا يموت ، وهذا قد يكون سبب تحمس الناس لمصطلحات “بضع عشرات السنين” في Saio et al. ورق. عندما وجد البحث أن منكب الجوزاء سوف يتحول إلى مستعر أعظم في إطار زمني أسرع مما كان متوقعًا في الأوراق السابقة – والمقاييس الزمنية التي تمتد لقرون قريبة جدًا من الناحية النجمية – لا بد أن تخلق ضجة أكبر من الأبحاث التي تؤكد أن منكب الجوزاء لا يزال أمامه طريق طويل لنقطعه .

ولكن إذا كنت حريصًا على رؤية سوبر نوفا ، فمن الأفضل لك أن تنظر إلى ما هو أبعد من عملاقنا المحلي. قال مونتارجيس إن النجوم eta Carinae و VY Canis Majoris (التي يسميها معهد مينيسوتا للفيزياء الفلكية “منكب الجوزاء على المنشطات”) هي أفضل الرهانات على المستعر الأعظم القادم في مجرتنا.

أو يمكنك دائمًا انتظار التلسكوبات الفضائية مثل ويب أو هابل لتصوير المستعر الأعظم التالي ، في مكان ما في الكون الأبعد. تلسكوبات أخرى – مثل تلك الموجودة في سيتم افتتاح مرصد روبن في تشيلي قريبًا—سيهدف إلى تصوير السماء ليلاً باستمرار ، على أمل التقاط الأحداث العابرة مثل بداية المستعر الأعظم عند حدوثها.

المزيد: كيف نعرف متى تموت الشمس؟