iPTF14hls

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

يُعدّ iPTF14hls نجمًا مستعرًا فائقًا غير عادي ، ثار بشكل متواصل لمدة ألف يوم تقريبًا بدءًا من سبتمبر 2014 [ 2 ] قبل أن يتحول إلى سديم متبقٍ . [ 3 ] وكان قد ثار سابقًا في عام 1954. [ 4 ] ولا تُفسّر أيٌّ من النظريات أو الفرضيات المقترحة جميع جوانب هذا الجسم تفسيرًا كاملًا.

ملاحظات

منحنى الضوء الأخضر لـ iPTF14hls، تم رسمه من البيانات المنشورة بواسطة Sollerman et al. [ 3 ]

اكتُشف النجم iPTF14hls في سبتمبر 2014 بواسطة مرصد بالومار العابر المتوسط ​​[ 5 ] ، ونُشر لأول مرة في نوفمبر 2014 بواسطة مسح CRTS [ 6 ] تحت اسم CSS141118:092034+504148 [ 7 ] . وبناءً على هذه المعلومات، تأكد أنه نجم متفجر في يناير 2015 [ 8 ] [ 4 ]. كان يُعتقد حينها أنه حدث مستعر أعظم واحد ( من النوع II-P ) سيخفت سطوعه في غضون 100 يوم تقريبًا، ولكنه استمر في ثورانه لمدة 1000 يوم تقريبًا [ 3 ] مع تذبذب سطوعه خمس مرات على الأقل [ 1 ] . تراوح سطوعه بنسبة تصل إلى 50% [ 4 ] ، مسجلاً خمس ذروات. [ 5 ] كذلك، بدلاً من أن يبرد الجسم بمرور الوقت كما هو متوقع من مستعر أعظم من النوع II-P ، فإنه يحافظ على درجة حرارة شبه ثابتة تتراوح بين 5000 و6000  كلفن. [ 1 ] وقد كشفت مراجعة الصور القديمة عن صورة من عام 1954 تُظهر انفجارًا في الموقع نفسه. [ 4 ] ومنذ عام 1954، انفجر النجم ست مرات. [ 9 ]

الباحث الرئيسي [ 10 ] هو إيار أركافي . استخدم فريقه الدولي مطياف التصوير منخفض الدقة (LRIS) على تلسكوب كيك 1 للحصول على طيف المجرة المضيفة للنجم، ومطياف التصوير العميق ومتعدد الأجسام (DEIMOS) على تلسكوب كيك 2 للحصول على أطياف عالية الدقة للمستعر الأعظم غير العادي نفسه. [ 11 ]

المجرة المضيفة لـ iPTF14hls هي مجرة ​​قزمة مُكوِّنة للنجوم ، مما يشير إلى انخفاض محتواها من المعادن، ويتوافق امتصاص خط الحديد الضعيف المرصود في أطياف المستعر الأعظم مع نجم سلف منخفض المعدنية. [ 1 ] تُقدِّر الدراسة أن النجم الذي انفجر كان أضخم من الشمس بما لا يقل عن 50 مرة. [ 12 ] كما لاحظ الباحثون أن معدل انتشار الحطام أبطأ من أي مستعر أعظم معروف آخر بمعامل 6، كما لو كان ينفجر ببطء شديد. مع ذلك، إذا كان هذا ناتجًا عن تمدد الزمن النسبي، فإن الطيف سينزاح نحو الأحمر بنفس المعامل 6، وهو ما يتعارض مع ملاحظاتهم. [ 1 ] في عام 2017، تم تحديد سرعة الانتشار تقريبًا1000 كم/ث  . [ 13 ] [ 14 ]

الملاحظات المستمرة

يواصل فريق أركافي مراقبة الجسم في نطاقات أخرى من الطيف بالتعاون مع تلسكوبات ومراصد دولية إضافية. [ 15 ] تشمل هذه المرافق التلسكوب البصري النوردي وتلسكوب سويفت الفضائي التابع لناسا ، وتلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما ، [ 16 ] بينما بدأ تلسكوب هابل الفضائي بتصوير الموقع في ديسمبر 2017. [ 15 ] [ 17 ]

استمر حدث iPTF14hls حتى عام 2018، حيث شهد ضوءه انخفاضًا حادًا بعد حوالي 1000 يوم، لكنه ظل مرئيًا، [ 3 ] وبحلول نوفمبر 2018، تحول طيفه إلى سديم متبقٍ . [ 3 ] وقد تم الحصول على صورة عالية الدقة لهذه المرحلة الأخيرة بواسطة تلسكوب هابل الفضائي خلال الدورة 25 (من 1 أكتوبر 2017 إلى 30 سبتمبر 2018). [ 3 ]

الفرضيات

تتنبأ النظرية الحالية بأن النجم سيستهلك كل هيدروجينه في أول انفجار مستعر أعظم، واعتمادًا على حجم النجم الأولي، ستشكل بقايا النواة نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود . [ 1 ] [ 5 ] [ 4 ] ومع ذلك، تعجز هذه الآليات عن تفسير منحنى الضوء المرصود بهضبة ساطعة طويلة جدًا وقمم متعددة أكثر سطوعًا. [ 17 ] [ 18 ] لم تستطع أي من الفرضيات المنشورة قبل أوائل عام 2018 - الفرضيات الثلاث الأولى المذكورة أدناه - تفسير استمرار وجود الهيدروجين أو الطاقة المرصودة. [ 19 ] [ 20 ] ووفقًا لإيار أركافي، يتطلب هذا الاكتشاف تحسين سيناريوهات الانفجار الحالية، أو تطوير سيناريو جديد، يمكنه: [ 1 ]

  1. تنتج نفس البصمات الطيفية للمستعرات العظمى من النوع IIP الشائعة ، ولكن مع تطور أبطأ بمعامل يتراوح من 6 إلى 10.
  2. توفير الطاقة لإطالة منحنى الضوء بمعامل ~6 دون إدخال خصائص طيفية ضيقة الخط أو انبعاثات قوية من موجات الراديو والأشعة السينية التي تشير إلى تفاعل المادة المحيطة بالنجم ،
  3. ينتج ما لا يقل عن خمس قمم في منحنى الضوء،
  4. افصل الغلاف الضوئي المستنتج لتكوين الخطوط عن الغلاف الضوئي المتصل، و
  5. الحفاظ على طور فوتوسفيري مع تدرج سرعة خطي ثابت لأكثر من 600 يوم.

المادة المضادة

إحدى الفرضيات تفترض احتراق المادة المضادة في نواة النجم؛ [ 5 ] وتفترض هذه الفرضية أن النجوم الضخمة تصبح شديدة الحرارة في نواتها لدرجة أن الطاقة تتحول إلى مادة ومادة مضادة، مما يجعل النجم غير مستقر للغاية، ويتعرض لانفجارات ساطعة متكررة على مدى سنوات. [ 21 ] يؤدي تلامس المادة المضادة مع المادة إلى انفجار يقذف الطبقات الخارجية للنجم ويترك النواة سليمة؛ ويمكن أن تتكرر هذه العملية على مدى عقود قبل الانفجار النهائي الهائل والانهيار إلى ثقب أسود . [ 12 ]

مستعر أعظم نابض ناتج عن عدم استقرار الزوج

تُطرح فرضية أخرى هي المستعر الأعظم الناتج عن عدم استقرار الأزواج النبضي ، حيث قد يفقد نجم ضخم حوالي نصف كتلته قبل بدء سلسلة من النبضات العنيفة. [ 1 ] [ 19 ] في كل نبضة، يمكن للمادة المتدفقة بعيدًا عن النجم أن تلحق بالمادة المقذوفة سابقًا، مما ينتج عنه ومضات ضوئية ساطعة عند اصطدامها، محاكيةً انفجارًا إضافيًا (انظر: المستعر الأعظم الزائف ). مع ذلك، فإن الطاقة المنبعثة من المستعر الأعظم iPTF14hls تفوق ما تتوقعه النظرية. [ 12 ]

ماغنيتار

يمكن لنماذج النجوم المغناطيسية أن تفسر أيضاً العديد من السمات المرصودة، لكنها تعطي منحنى ضوئياً سلساً وقد تتطلب قوة مجال مغناطيسي متغيرة. [ 20 ] [ 22 ]

تفاعل الصدمة

افترضت جينيفر إي أندروز وناثان سميث أن طيف الضوء المرصود يُعدّ بصمة واضحة لتفاعل الصدمة بين المادة المقذوفة والمادة المحيطة بالنجم الكثيفة. واقترحا أن طاقة الانفجار النموذجية، مع تفاعل المادة المحيطة بالنجم "المُغلّفة" أو "المُبتلعة" - كما هو الحال في بعض المستعرات العظمى الحديثة، بما في ذلك SN 1998S و SN 2009ip و SN 1993J - يمكن أن "تفسر التطور الغريب لـ iPTF14hls". [ 23 ]

في ديسمبر 2017، أفاد فريق يستخدم تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما باحتمالية رصدهم، لأول مرة، انبعاث أشعة غاما عالية الطاقة من مستعر أعظم iPTF14hls. [ 16 ] ظهر مصدر أشعة غاما بعد حوالي 300 يوم من انفجار iPTF14hls، ولا يزال قابلاً للرصد، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من عمليات الرصد للتأكد من أن iPTF14hls هو المصدر الدقيق لانبعاث أشعة غاما المرصود. [ 16 ] إذا كانت العلاقة بين مصدر أشعة غاما وiPTF14hls حقيقية، فستواجهنا صعوبات في نمذجة انبعاث أشعة غاما في إطار تسارع الجسيمات في الصدمة الناتجة عن مقذوفات المستعر الأعظم. يتطلب الأمر كفاءة عالية جدًا في تحويل الطاقة، لذا يُقترح أن يكون وجود نفاثة (انبعاث غير متناحٍ) من نجم مرافق قريب ضروريًا لتفسير بعض البيانات المرصودة. [ 16 ] لم يتم رصد أي انبعاثات للأشعة السينية ، مما يجعل تفسير انبعاثات أشعة غاما مهمة صعبة. [ 24 ]

نفاثات الغلاف الشائعة

تقترح هذه الفرضية ظهور مستعرات عظمى زائفة من نوع "نفثات الغلاف المشترك" (CEJSN) ناتجة عن نجم نيوتروني مرافق. وتقترح "نوعًا جديدًا من الانفجارات العابرة المتكررة التي تبدأ بدخول نجم نيوتروني إلى غلاف نجم ضخم متطور، حيث يتراكم عليه مادة الغلاف، ثم يطلق نفثات تتفاعل مع محيطها". [ 25 ] [ 26 ] ويمكن أن تصل سرعة المقذوفات إلى10000  كم/ث على الرغم من أنها ليست مستعرًا أعظم. [ 25 ]

التراكم الاحتياطي

يقترح أحد الفرق احتمال أن يكون التوسع البطيء الملحوظ ناتجًا عن تراكم ارتدادي، وقدم نموذجًا لذلك. [ 3 ] [ 27 ]

رياح فائقة متغيرة

قد يُفسر تدفقٌ طويل الأمد، شبيهٌ بالرياح النجمية ذات معدلات فقدان الكتلة المتغيرة، بيانات منحنى الضوء ليس فقط لنجم iPTF14hls، بل أيضًا لنجم إيتا كارينا، بدلًا من انفجارٍ مفاجئٍ كالمستعرات العظمى . وقد تكون هذه الملاحظات ناتجةً عن رياحٍ شديدةٍ من نجومٍ ضخمةٍ جدًا. [ 28 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ أركافي، إيار؛ وآخرون  (٢٠١٧). "انفجارات هائلة تؤدي إلى انفجار فريد غني بالهيدروجين لنجم ضخم" ( ملف PDF) . مجلة نيتشر . ٥٥١ (٧٦٧٩): ٢١٠-٢١٣ . arXiv : ١٧١١.٠٢٦٧١ . Bibcode : ٢٠١٧Natur.٥٥١..٢١٠A . doi : ١٠.١٠٣٨/nature٢٤٠٣٠ . PMID ٢٩١٢٠٤١٧. S2CID ٢٠٥٢٦٠٥٥١ .  
  2. ↑ تاسوف، هـ. (9 نوفمبر 2017). "مستعر أعظم غريب يتحدى الفهم" . مجلة ساينتفك أمريكان . تم الاسترجاع في 20 أغسطس 2010 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 سولرمان، ج.؛ تاديا، ف؛ أركافي، أنا. فريملنج، C.؛ فرانسون، C .؛ بيرك، J.؛ سينكو، س.ب. أندرسن، O.؛ أندريوني، أنا. باربارينو، سي. بلاغورودوفا، ن.؛ برينك، تي جي؛ فيليبينكو، إيه في؛ جال يام، أ. هيراماتسو، د.؛ حسين زاده، ج.؛ هاول، دا. دي جايجر، T.؛ لونان، ر.؛ ماكولي، C.؛ بيرلي، دا. تارتاجليا، L.؛ تيريران، ج.؛ فالنتي، S .؛ وانغ، إكس. (2019). “الملاحظات في وقت متأخر من المستعر الأعظم الاستثنائي من النوع الثاني iPTF14hls”. علم الفلك والفيزياء الفلكية . 621 : ج30. arXiv : 1806.10001 . Bibcode : 2019A & A...621A..30S . doi : 10.1051/0004-6361/201833689 . S2CID 119218055 . 
  4. 1 2 3 4 5 بول رينكون (8 نوفمبر 2017). "نجم فيلم "زومبي" نجا من انفجار نجمي هائل . بي بي سي نيوز . تاريخ الاطلاع: ١١ نوفمبر ٢٠١٩ .
  5. 1 2 3 4 ليزا غروسمان (7 نوفمبر 2017). "هذا النجم نجا من الموت، وانفجر مرارًا وتكرارًا" . أخبار العلوم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 نوفمبر 2019 .
  6. ↑ "استطلاع CRTS" . crts.caltech.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15-11-2017 .
  7. ↑ "الكشف عن CSS141118:092034+504148" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-11-2019 .
  8. ↑ لي، وينشيانغ؛ وانغ، شياوفنغ؛ تشانغ، تيانمينغ (2015-01-01). "التصنيف الطيفي لـ CSS141118:092034+504148 كمستعر أعظم من النوع II-P". برقية الفلكي . 6898 : 1. رمز Bibcode : 2015ATel.6898....1L .
  9. ↑ جويل هروشكا (10 نوفمبر 2017). "علماء الفلك يكتشفون نجمًا انفجر ست مرات" . إكستريم تك . تاريخ الاسترجاع: 26 نوفمبر 2017 .
  10. ↑ أركافي، آي.؛ وآخرون (2017). "معلومات تكميلية لأركافي، آي.؛ وآخرون (2017)" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 551 (7679): 210-213 . arXiv : 1711.02671 . Bibcode : 2017Natur.551..210A . doi : 10.1038/nature24030 . PMID: 29120417. S2CID : 205260551 .   
  11. ↑ «علماء الفلك يكتشفون نجمًا لا يموت» . مرصد دبليو إم كيك . 8 نوفمبر 2017. مؤرشف من الأصل في 17 مايو 2018. تم الاطلاع عليه في 11 نوفمبر 2019 .
  12. 1 2 3 "علماء الفلك يكتشفون نجمًا لا يموت" . أسترونومي ناو . 2017-11-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-11-11 .
  13. ↑ ميليسافليفيتش، دان؛ مارغوتي، رافايلا (2018). "المستعرات العظمى الشاذة". مراجعات علوم الفضاء . 214 (4): 68. arXiv : 1805.03655 . Bibcode : 2018SSRv..214...68M . doi : 10.1007/s11214-018-0500-y . S2CID 118946200 . 
  14. ↑ أندروز، جينيفر إي؛ سميث، ناثان (2018). "تفاعل قوي في المراحل المتأخرة من الانفجار النجمي في المستعر الأعظم الغريب iPTF14hls" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 477 (1): 74. arXiv : 1712.00514 . Bibcode : 2018MNRAS.477...74A . doi : 10.1093/mnras/sty584 . S2CID 119254457 . 
  15. 1 2 هاريسون تاسوف (2017-11-08). "مستعر أعظم غريب استمر ثلاث سنوات يتحدى فهمنا لكيفية موت النجوم" . الفضاء . تم الاسترجاع في 2019-11-11 .
  16. يوان ، تشيانغ؛ لياو، نينغ-هوي؛ شين، يو-ليانغ؛ لي، يي؛ فان، يي-تشونغ؛ تشانغ، بينغ؛ هو، هونغ-بو؛ بي، شياو-جون (2018). " رصد تلسكوب فيرمي ذي المساحة الكبيرة لانبعاث أشعة غاما من اتجاه المستعر الأعظم iPTF14hls" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 854 (2): L18. arXiv : 1712.01043 . Bibcode : 2018ApJ...854L..18Y . doi : 10.3847/2041-8213/aaacc9 . S2CID 59932302 . 
  17. 1 2 أركافي، إيار (2017). "ما نوع النجم الذي شكّل المستعر الأعظم الفريد من نوعه iPTF14hls؟". اقتراح تلسكوب هابل الفضائي : 15222. رمز Bibcode : 2017hst..prop15222A .
  18. ↑ جون تيمر (8 نوفمبر 2017). "علماء يتحدثون عن مستعر أعظم جديد: ما الذي كنا نشاهده؟" . آرس تكنيكا . تاريخ الاسترجاع: 11 نوفمبر 2019 .
  19. 1 2 إيان سامبل (2017-11-08). ""نجم زومبي" يُذهل علماء الفلك بنجاته من عدة انفجارات مستعرة عظمى . صحيفة الغارديان . تاريخ الاطلاع: ١١ نوفمبر ٢٠١٩ .
  20. ووسلي، إس . إي. (2018). "نماذج للمستعر الأعظم غير العادي iPTF14hls" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 863 (1): 105. arXiv : 1801.08666 . Bibcode : 2018ApJ...863..105W . doi : 10.3847/1538-4357/aad044 . S2CID 119412234 . 
  21. ↑ جيك باركس (9 نوفمبر 2017). "هذا النجم انفجر كمستعر أعظم... ثم انفجر مرة أخرى" . مجلة ديسكفري . مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 مايو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 نوفمبر 2019 .
  22. ↑ ديسارت، لوك (2018). "نموذج مغناطيسي للمستعر الأعظم فائق اللمعان الغني بالهيدروجين iPTF14hls". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 610 : L10. arXiv : 1801.05340 . Bibcode : 2018A & A...610L..10D . doi : 10.1051/0004-6361/201732402 . S2CID 119073998 . 
  23. ↑ أندروز، جينيفر إي؛ سميث، ناثان (2018). "تفاعل قوي في المراحل المتأخرة من الانفجار النجمي في المستعر الأعظم الغريب iPTF14hls" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 477 (1): 74-79 . arXiv : 1712.00514 . Bibcode : 2018MNRAS.477...74A . doi : 10.1093/mnras/sty584 . S2CID 119254457 . 
  24. ↑ يوان، تشيانغ؛ لياو، نينغ-هوي؛ شين، يو-ليانغ؛ لي، يي؛ فان، يي-تشونغ؛ تشانغ، بينغ؛ هو، هونغ-بو؛ بي، شياو-جون (2018). "رصد تلسكوب فيرمي ذي المساحة الكبيرة لانبعاث أشعة غاما من اتجاه المستعر الأعظم iPTF14hls" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 854 (2): L18. arXiv : 1712.01043 . Bibcode : 2018ApJ...854L..18Y . doi : 10.3847/2041-8213/aaacc9 . S2CID 59932302 . 
  25. 1 2 جيلكيس، أفيشاي؛ سوكر، نوام؛ كاشي، أميت (2019). "أشباه المستعرات العظمى ذات النفاثات الغلافية المشتركة (CEJSN) الناتجة عن نجم نيوتروني مرافق" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 482 (3): 4233. arXiv : 1802.08669 . Bibcode : 2019MNRAS.482.4233G . doi : 10.1093/mnras/sty3008 . S2CID 119400775 . 
  26. ↑ سوكر، نوام؛ جيلكيس، أفيشاي (2018). "تفسير iPTF14hls كمستعر أعظم ذي نفاثات غلاف مشترك" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 475 (1): 1198. arXiv : 1711.05180 . Bibcode : 2018MNRAS.475.1198S . doi : 10.1093/mnras/stx3287 . S2CID 59330952 . 
  27. ↑ وانغ، إل جيه؛ وانغ، إكس إف؛ وانغ، إس كيو؛ داي، زد جي؛ ليو، إل دي؛ سونغ، إل إم؛ روي، إل إم؛ كانو، زد؛ لي، بي. (2018). "نموذج تراكم ارتدادي للمستعر الأعظم غير العادي من النوع II-P، iPTF14hls" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 865 (2): 95. arXiv : 1802.03982 . Bibcode : 2018ApJ...865...95W . doi : 10.3847/1538-4357/aadba4 . S2CID 118940781 . 
  28. ↑ موريا، تاكاشي جيه؛ مازالي، باولو أ؛ بيان، إيلينا (2020). "iPTF14hls كرياح فائقة متغيرة من نجم ضخم للغاية" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 491 (1). arXiv : 1911.01740 . doi : 10.1093/mnras/stz3122 .