لماذا تنفجر النجوم وتتحول إلى مستعر أعظم Supernova

- لا شيء يضيء الكون مثل المستعرّ الأعظم supernova , فعندما يموت النجم بتلك الطريقة الرائعة , فإن موته يطلق كميات هائلة من الكتلة والطاقة , ولكن لماذا ينفجر النجم من الأساس؟

لا تنجح سوى بضعة أنواع من النجوم في إنهاء حياتها بتلك الطريقة , ويصنفها علماء الفلك إلى فئتين ( مستعر أعظم نوع 1 (Supernova Type I)- ومستعر أعظم نوع 2 (Supernova Type II ) ) - في حين أن عملية التدمير الذاتي الدقيقة تلك تختلف مع كل نوع , فإن معظم الإنفجارات النجمية تعتمد في النهاية على الكتلة الهائلة للنجم .

كيف تنهار النجوم ؟

المستعر الأعظم من النوع الأول Supernova Type I - فيحدث عندما يتواجد نجمين في نفس المنطومة , أحدهما قزماً أبيضاً بكتلة مماثلة لكتلة شمسنا وبنصف قطر الأرض , لذا فهي نجوم مضغوطة للغاية , والآخر نجم أحمر عملاق , حيث يتمص النجم الأبيض القزم غاز الهيدروجين من غلاف النجم الأحمر العملاق , مما يؤدي إلى حدوث سلسلة من الإنفجارات النووية التي تدمر النجم بالكامل , بينما يصبح النجم الأبيض ذو كتلة وكثافة كبيرة , ويبدأ بالتقلص , ويتحول إلى نجم نيوتروني في بعض الحالات بعد اندماجه مع مكونات أخرى ليبدأ التفاعل النووي الحراري وينفجر النجم بالكامل دون أن يترك أي أثر .

- المستعر الأعظم من النوع الثاني Supernova Type II , يحدث عندما يكون النجم ضخم وتفوق كتلته 8 أضعاف كتلة الشمس .

ولفهم ما يحدث بالضبط , يجب أن نعلم أن النجم في حالته العادية , تتوازن لديه القوى الداخلية والخارجية , ولكن عندما ينفذ وقوده النووي فجأة , تزداد كتلة مركزه , وهذه القوى المتزايدة الدخلية في مركز النجم تجعله ثقيلاً , وكثيفاً جداً , وتتغلب قوى الجاذبيه الداخلية على القوى الخارجية الدافعة التي تكونت نتيجة الإنفجارات النووية , فينهار النجم نحو الداخل متحولاً إلى مستعر أعظم .

ويشرح عالم الفيزياء الفلكية " ماريو ليفيو " هذا الأمر قائلاً ( أن النجوم تقضي كل حياتها في دمج عناصر مختلفة في عناصر أثقل بواسطة التفاعلات النووية , فعلى سبيل المثال شمسنا تقوم بدمج ذرات الهيدروجين في ذرات الهيليوم , وهذا هو مصدر طاقتها , ومع ذلك هذا التوازن ينتهي عند نقطة معينة , حيث يتحول قلب النجم إلى حديد , وترتفع درجة حرارته وتزيد كثافة مركز النجم فتنكسر نواة الحديد وتتحلل لينهار النجم على نفسه ) 

وما يتبقى من اللب في هذه الحالة , إما يُشكّل ( ثقباً أسوداً ) أو يصبح جسماً فائق الكثافة يُسمى ( نجماً نيوترونياً ) , والنجوم النيوترونية تتميز بكتلة تعادل تقريبا كتلة الشمس , ونصف قطرها بالكاد يمتد إلى ستة أميال ( حوالي 10 كيلومترات ) .

إقرأ أيضاً : ما لا تعرفه عن النجم النيوتروني المغناطيسي .. أقوى مغناطيس في الكون

كيف يتوقع العلماء حدوث المستعرات العظمى ؟

- الحقيقة أن علماء الفلك لا يستطيعون التنبؤ بحدوث المستعرات العظمى بدرجة كبيرة من الدقة , لكنهم يستطيعون معرفة أي النجوم هي الأكثر احتمالا لتنفجر , فعلى سبيل المثال , أي قزم أبيض وُجد أنه يكتسب كتلة , واقترب من الوصول إلى الكتلة الحرجة , يصبح إنفجاره وشيكاً , كما أن المستعرات العظمى من النوع الثاني أيضاً تتوقف على كتلة النجم .

يقول عالم الفلك " ماريو ليفيو " ( كلما كان النجم أكثر ضخامة .. كلما كانت حياته أقصر ) , فإذا كان لديك نجم كتلته تساوي 20 كتلة شمسية , فبإمكانك التأكد من أن ذلك النجم سينفجر في مرحلة ما خلال المليون سنة القادمة , وهي فترة ليست بطويلة بالنسبة للأزمان الكونية .

ويُشير عالم الفيزياء الفلكية " بيتر توتيل " من جامعة سيدني إلى أن كتلة النجوم والإضاءة ودرجة حرارة السطح , تخبرنا بقدر كبير عن دورة حياة النجم , ولكن حتى هذه المعلومات لا يمكنها تحديد اللحظة التي ينفجر فيها كل شيء "

ويتابع توتيل ( أنه بمجرد أن يقترب نجم هائل من مرحلة المستعر الأعظم , يكون من الصعب التنبؤ بوقت الإنفجار بدقة , فهناك العديد من النجوم مثل Betelgeuse و Eta Carinae - التي يمكن أن تنفجر غدًا أو بعد مائة ألف سنة أخرى, فحياة النجوم طويلة ، وملايين السنين هي مجرد غمضة عين بالنسبة إلى معظم النجوم ) 

المصدر / seeker.com