مستعر أعظم من النوع Ia

قزم أبيض ينفجر، والنيكل الذي يجعله يتوهج أسابيع، وكيف قاس سطوعه الكون المتسارع

خطوة بخطوة

نجم ميت ينفجر

المستعر الأعظم من النوع Ia قزم أبيض، جمرة نجم ميت يشبه الشمس، يمزق نفسه. وهذا القزم الأبيض يتغذى من نجم مرافق.

لبعض الأقزام البيضاء نجم مرافق قريب. يتدفق الغاز منه إلى القزم الأبيض ويستقر في قرص حار، فتزداد كتلة القزم الأبيض ببطء. وفي الصورة رُسم القزم الأبيض أكبر بعدة أضعاف من المقياس ليُرى بجانب رفيقه.

نقطة التحول

قبل بلوغ الحد يصير المركز كثيفًا وحارًا بما يكفي ليبدأ الكربون في الاندماج. ومن أين تأتي الكتلة الإضافية لم يُحسم: غاز من نجم مرافق، أو اندماج مع قزم أبيض آخر. ولم يُظهر SN 2011fe، الذي رُصد بعد ساعات من انفجاره عام 2011، أي أثر لنجم عملاق مرافق (Li et al., 2011).

التفاعل المنفلت

لا يستطيع الاندماج في قزم أبيض أن يجعل النجم يتمدد ويبرد كما يحدث في نجم يشبه الشمس، فيخرج عن السيطرة: اللهب يسخّن الغاز والغاز الأسخن يحترق أسرع. وتشير النماذج إلى أن اللهب يبدأ بطيئًا ثم يتحول إلى انفجار فوق صوتي. وكيف بالضبط ما زال موضع نقاش.

النيكل والكوبالت والحديد

النيكل-56 مشع، وتحلله ثم تحلل الكوبالت-56 يطلقان أشعة غاما تسخّن الحطام الكثيف وتجعله يتوهج. ودونها كان الانفجار سيخبو سريعًا. ويُعتقد أن كثيرًا من الحديد حولنا، ومنه الذي في دمائنا، تكوّن في انفجارات كهذه.

منحنى الضوء

تختلف المستعرات العظمى الحقيقية من النوع Ia قليلًا: الأسطع منها يخفت أبطأ، وهي علاقة وجدها مارك فيليبس عام 1993 ويصحح بها الفلكيون. ويفترض هذا النموذج البسيط أن كل أشعة غاما تبقى محتجزة، فيخفت أبطأ من الحقيقية بعد نحو شهرين.