كشف اللغز: تلسكوب جيمس ويب يكتشف سلف مستعر أعظم محجوبًا بغبار كربوني غير متوقع

عالمي - وكالة أنباء إخباري

كشف اللغز: تلسكوب جيمس ويب يكتشف سلف مستعر أعظم محجوبًا بغبار كربوني غير متوقع

لآلاف السنين، أسرنا التألق المفاجئ والمذهل لانفجار المستعر الأعظم. هذه الكوارث الكونية، القادرة على التفوق في السطوع على مجرات بأكملها لأشهر، تمثل النهاية العنيفة للنجوم الهائلة. ومع ذلك، على الرغم من عروضها الدرامية، فإن فهم حياة هذه العمالقة النجمية الهائلة قبل نهايتها المتفجرة ظل أحد أكثر التحديات الفلكية ديمومة. على وجه التحديد، كان تحديد أسلاف المستعرات العظمى من النوع الثاني - النجوم العملاقة الحمراء الهائلة - أشبه بالبحث عن إبرة في كومة قش كونية، وهو لغز يسميه الفلكيون 'مشكلة العمالقة الحمراء المفقودة'.

لكن دراسة جديدة نُشرت في The Astrophysical Journal Letters، بقيادة المؤلف الرئيسي تشارلز كيلباتريك، الأستاذ المساعد في الأبحاث بجامعة نورث وسترن، حققت إنجازًا هائلاً. من خلال الاستفادة من القدرات الفريدة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، حدد الباحثون سلف مستعر أعظم من النوع الثاني، SN 2025pht، مختبئًا خلف غطاء غبار كثيف وغني بالكربون بشكل غير متوقع. لا يوفر هذا الاكتشاف التاريخي أول تصوير مباشر لمثل هذا السلف بواسطة JWST فحسب، بل يقدم أيضًا حلاً مقنعًا للغز الذي دام عقودًا حول سبب بقاء هذه العمالقة النجمية بعيدة المنال.

بدأت رحلة هذا الاكتشاف في 29 يونيو 2025، عندما رصدت المسح الآلي للسماء بالكامل للمستعرات العظمى (ASAS-SN) لأول مرة SN 2025pht في NGC 1637، وهي مجرة حلزونية تبعد حوالي 30 مليون سنة ضوئية. أكدت الملاحظات اللاحقة بواسطة تلسكوب هابل الفضائي والمراصد الأرضية الأخرى موقع المستعر الأعظم. ومع ذلك، فإن العبقرية الحقيقية لفريق البحث، بما في ذلك المؤلف المشارك أسوين سوريش، طالب الدراسات العليا بجامعة نورث وسترن، تكمن في قرارهم بالتعمق في صور أرشيفية لـ JWST لنفس المجرة من عام 2024. وقد أثبت هذا التبصر أهميته، حيث حددوا نجمًا عملاقًا أحمر بالضبط في موقع المستعر الأعظم في ملاحظات MIRI و NIRCam بالأشعة تحت الحمراء.

صرح كيلباتريك، مسلطًا الضوء على الطبيعة العرضية والتخطيط الاستراتيجي وراء الاكتشاف: "لقد كنا ننتظر حدوث ذلك - أن ينفجر مستعر أعظم في مجرة سبق أن رصدها تلسكوب ويب". سمح الجمع بين بيانات هابل البصرية ورؤى ويب بالأشعة تحت الحمراء بتوصيف شامل وغير مسبوق للنجم قبل انفجاره. وما لفت انتباه العلماء على الفور هو الاحمرار الشديد للسلف، متجاوزًا ما كان متوقعًا عادة حتى لنجم عملاق أحمر. يشير هذا التلوين الشديد بقوة إلى وجود كمية كبيرة من الغبار المحيط.

وكشفت التحليلات الإضافية عن الطبيعة غير العادية لهذا الحجاب الكوني: لقد كان غنيًا بالكربون، وتحديداً الجرافيت، وهو شكل بلوري من الكربون. كان هذا الاكتشاف مفاجئًا بشكل خاص لأنه، في مراحلها التطورية المتأخرة، تكون العمالقة الحمراء عالية الكتلة غنية بالأكسجين بشكل عام ومن المتوقع أن تنتج غبار السيليكات في بيئاتها المحيطة بالنجوم، وليس الكربون. صرح سوريش، مؤكدًا تفرد SN 2025pht: "إنه أشد العمالقة الحمراء احمرارًا وأكثرها غبارًا التي رأيناها تنفجر كمستعر أعظم".

يقترح الباحثون أن هذا الإثراء الكربوني غير العادي على سطح النجم، وبالتالي في غباره المحيط، قد يُعزى إلى نشاط الحمل الحراري العميق داخل النجم. في هذا السيناريو، يمكن أن يكون الكربون، الذي يوجد عادة في طبقات أعمق، قد تم جرفه إلى السطح خلال المراحل التطورية المتقدمة للنجم. إذا تم تأكيد ذلك، فإن هذه الفرضية ستوفر قيودًا لا تقدر بثمن على آليات الحمل الحراري غير المفهومة جيدًا في النجوم الهائلة، مما يوفر لمحة نادرة عن الديناميكيات الداخلية المعقدة التي تحكم لحظاتها الأخيرة.

الأهم من ذلك، يقدم هذا الاكتشاف تفسيرًا حاسمًا لمشكلة 'العمالقة الحمراء المفقودة' طويلة الأمد. تحجب أغلفة الغبار السميكة الغنية بالكربون هذه النجوم الهائلة بفاعلية عن تلسكوباتنا، خاصة في أطوال موجات الضوء المرئي، مما يجعل اكتشافها صعبًا للغاية قبل زوالها الانفجاري. اعترف كيلباتريك، معترفًا بالآثار العميقة لاكتشافاتهم: "كنت أجادل لصالح هذا التفسير، لكنني لم أتوقع أن أراه بهذه الشدة كما كان الحال بالنسبة للمستعر الأعظم 2025pht". كلما كانت هذه العمالقة الفائقة أكبر، كلما كانت أكثر غبارًا، مما يزيد من صعوبة الاكتشاف.

أثبت تلسكوب جيمس ويب الفضائي، بحساسيته التي لا مثيل لها في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، أنه لا غنى عنه في هذا التحقيق. سمحت أدواته MIRI و NIRCam للفريق باختراق الغبار وتحليل تركيبته، مما يوفر البيانات الحاسمة اللازمة للتمييز بين الغبار الغني بالكربون والغبار الغني بالسيليكات. أكد سوريش: "كانت الملاحظات في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة هي المفتاح لتحديد نوع الغبار الذي كنا نراه". هذه القدرة تمهد الآن الطريق لعلماء الفلك للبحث بنشاط عن المزيد من هذه العمالقة الحمراء المحجوبة بالكربون، مما يعد بفهم أعمق لتطور النجوم.

وكما يخلص المؤلفون، "يمثل SN 2025pht بداية تحليلات نجوم سلف المستعرات العظمى التي يتم إجراؤها باستخدام JWST". يؤكد هذا البحث على القوة التحويلية للتلسكوب، مما يتيح قياس الضوء الدقيق والتغطية الواسعة للأطوال الموجية التي تعيد تشكيل فهمنا للعمالقة الحمراء والفيزياء الأساسية التي تحكم حالاتها النهائية. من خلال سد الفجوة بين التصوير المباشر لأنظمة الأسلاف والقيود غير المباشرة من الانبعاثات السابقة للانفجار ومنحنيات الضوء المبكرة والتحليل الطيفي الفلاشي، يدخل JWST حقبة جديدة من علم المستعرات العظمى، مما يقربنا من كشف المصائر النهائية لأضخم النجوم في الكون.

وكالة أنباء إخباري