مسيّرة تستهدف سيارة على طريق بلدة مركبا جنوبي لبنان
كشفت بيانات الأشعة السينية عالية الدقة التي جمعها مرصد XRISM عن وجود بصمات قوية بشكل غير عادي للكلور والبوتاسيوم داخل بقايا مستعر كاسيوبيا أ.
هذه المستويات أعلى بكثير مما توقعته النماذج النظرية؛ ما يُظهر أن المستعرات العظمى قد تكون مصادر رئيسية لهذه العناصر الأساسية للحياة، ويعتقد الباحثون أن الاختلاط القوي في أعماق النجوم الضخمة هو المسؤول عن هذا التعزيز غير المتوقع، تُعيد هذه النتائج صياغة فهمنا لكيفية نشوء لبنات بناء الكواكب والحياة.
ويصنف الكلور والبوتاسيوم ضمن هذه الفئة، كعناصر فردية (Z)، أي تحتوي على عدد فردي من البروتونات وهما عنصران أساسيان للحياة وتطور الكواكب، مع ذلك، تشير النماذج الحالية إلى أن النجوم لا تُنتج سوى حوالي عُشر الكلور والبوتاسيوم اللذين يرصدهما علماء الفلك فعليًا في الكون؛ ما يُثير حيرة علمية طويلة الأمد.
ولمعالجة هذه الفجوة، قام فريق من باحثين في جامعتي كيوتو وميجي إلى البحث فيما إذا كانت بقايا المستعر الأعظم تحمل الأدلة المفقودة، حيث استخدموا XRISM وهو اختصار لـ "مهمة التصوير بالأشعة السينية والتحليل الطيفي"، وهو قمر صناعي للأشعة السينية أطلقته وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) العام 2023 لجمع بيانات مطيافية عالية الدقة للأشعة السينية من بقايا المستعر الأعظم كاسيوبيا أ في مجرة درب التبانة.
ولتحقيق ذلك، اعتمد الفريق على جهاز Resolve، وهو جهاز لقياس الحرارة الدقيقة، على متن XRISM. ويوفر الجهاز دقة طاقة أعلى بعشر مرات تقريبًا من أجهزة الكشف بالأشعة السينية السابقة؛ ما مكّن الباحثين من رصد خطوط انبعاث خافتة مرتبطة بالعناصر النادرة، وبعد جمع البيانات من كاسيوبيا أ، قارنوا الكميات المقاسة من الكلور والبوتاسيوم مع عدة نماذج نظرية لكيفية تكوين المستعرات العظمى للعناصر.
وأظهرت النتائج خطوط انبعاث واضحة للأشعة السينية لكلٍّ من الكلور والبوتاسيوم بمستويات أعلى بكثير من المتوقع في النماذج القياسية، ويمثل هذا أول تأكيد رصدي على أن مستعرًا أعظم واحدًا يمكنه توليد ما يكفي من هذه العناصر لمطابقة ما يراه الفلكيون في الكون.
ويعتقد الباحثون أن الاختلاط الداخلي القوي داخل النجوم الضخمة، والذي ربما يكون مدفوعًا بالدوران السريع، أو التفاعلات الثنائية، أو أحداث اندماج الأغلفة، يمكن أن يزيد بشكل كبير من إنتاج هذه العناصر.
كما تظهر هذه النتائج أن المكونات الكيميائية الأساسية للحياة تشكّلت في ظروف قاسية داخل النجوم، بعيدة كل البعد عن أي بيئة تُشبه البيئات التي نشأت فيها الحياة لاحقًا، ويُظهر هذا العمل مدى فعالية التحليل الطيفي بالأشعة السينية عالي الدقة في كشف العمليات الجارية داخل باطن النجوم.
ويخطط الفريق لمواصلة دراسة بقايا المستعرات العظمى الإضافية باستخدام XRISM لتحديد ما إذا كانت المستويات المرتفعة من الكلور والبوتاسيوم الموجودة في كاسيوبيا أ نموذجية للنجوم الضخمة أم أنها فريدة من نوعها لهذه البقايا تحديدًا، وسيساعد هذا في الكشف عما إذا كانت عمليات الاختلاط الداخلي التي تم تحديدها هنا سمة شائعة في تطور النجوم.
