المستعرات العظمى وانفجارات النجوم

المستعرات العظمى هو واحد من أعظم الظواهر الكونية وأكثرها إثارة في السماء، حيث يشهد الكون بين الحين والآخر انفجارات هائلة للنجوم العملاقة عند نهاية عمرها، هذا الانفجار لا يشبه أي انفجار على الأرض، فهو يطلق طاقة هائلة تفوق ما قد تنتجه جميع القنابل النووية مجتمعة بمليارات المرات.

ما هو المستعر الأعظم؟

في البداية المستعرات العظمى هو انفجار النجوم في سماء الكون في نهاية حياتها عندما يصل النجم إلى مرحلة حرجة في تطوره.

حيث لم يعد قادر على دعم نفسه بالجاذبية. هذا الانهيار يحدث بطريقتين رئيسيتين: إما بسبب نفاد الوقود النووي داخل نجم ضخم جدًا.

مما يؤدي إلى انهياره على نفسه ثم انفجاره، وعندما تستهلك هذه النجوم وقودها النووي في النواة.

لا تستطيع مقاومة ضغط الجاذبية، فتنهار النواة في جزء من الثانية لتتحول إلى نجم نيوتروني أو ثقب أسود.

ويحدث الانفجار نتيجة ارتداد الطبقات الخارجية للنجم عن النواة المنهارة.

أو بسبب تفاعل نجم قزم أبيض مع نجم آخر في نظام ثنائي، حيث يكتسب كتلة زائدة حتى يصل إلى حد لا يستطيع تحمله.

ويقوم هذا القزم بسحب الطاقة النووية من النجم، ما يؤدي إلى تفاعلات نووية كارثية وانفجار النجم بالكامل.

رغم أن المستعرات العظمى نادرة نسبياً في مجرتنا، إلا أن العلماء يرصدونها بانتظام في مجرات بعيدة باستخدام التلسكوبات المتطورة.

لأنها تضيء فجأة ثم تخفت خلال أسابيع أو أشهر، مما يجعلها قابلة للرصد والتحليل.

بعض هذه الانفجارات تخلف وراءها نجوم نيوترونية أو ثقوب سوداء، وهي من أكثر الأجسام كثافة وغرابة في الكون.

المستعرات العظمى لها دور كبير في حياتنا عند انفجارها تطلق معادن ثقيلة مثل الذهب.

بالإضافة إلي إن الطاقة الناتجة من انفجار النجوم تكون نجوم احري وكواكب أيضًا بالإضافة إلي كائنات حية.

كما أنها تستخدم لقياس المسافات الكونية، لأنها تطلق ضوء ساطع يمكن رؤيته من مسافات بعيدة جدًا.

مما يساعد العلماء على فهم توسع الكون. المستعرات العظمى ليس مجرد انفجار عادي، بل هو موت نجم عملاق يولد منه بدايات جديدة في الكون.[1]

تعرف أيضًا على: وكالة الفضاء السعودية ومشاريعها

هل المستعر الأعظم أقوى من القنبلة النووية؟

المستعرات العظمى أقوى بكثير من القنبلة النووية، بل لا يوجد أي وجه مقارنة بينهما تقريبًا. أقوى قنبلة نووية صنعها الإنسان (قنبلة القيصر السوفيتية)

طاقة القنبلة النووية سواء كانت ناتجة عن انشطار النواة مثل قنبلة هيروشيما. أو قنبلة هيدروجينية التي تعتمد على الاندماج النووي والذين يطلقان طاقة نووية هائلة بالنسبة للبشر.

وقد تحدث دمار شامل في نطاق كيلومترات قليلة، وتطلق حرارة هائلة وضغط قاتل وإشعاعات خطيرة كل ذلك ليعادل طاقة المستعر الأعظم  عند انفجار نجم عملاق.

يطلق طاقة تعادل ما تنتجه الشمس خلال كامل حياتها التي تصل إلى 10 مليارات سنة أي تعادل انفجار حوالي تريليونات التريليونات من القنابل النووية.

والدليل على ذلك أن الانفجار يتحرر طاقة تقدر بحوالي ‎10^44 جول.

بينما قنبلة هيروشيما مثلًا أطلقت طاقة تقارب ‎10^13 جول فقط ،لدرجة أنه يضيء مجرة بأكملها لعدة أيام أو أسابيع.

كذلك، المستعرات العظمى لا يطلق فقط طاقة حرارية وضوء، بل ينتج موجات صدمية عنيفة، وجسيمات دون ذرية، وأشعة كونية.

ويمكن أن يولّد نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود، مما يغير من شكل النظام النجمي أو حتى المجري المحيط به.

كما أن تأثيره يمكن أن يمتد عبر سنوات ضوئية، ويؤثر على التكوينات السحابية البعيدة، بينما القنبلة النووية لا يتعدى تأثيرها المباشر سوى كيلومترات محدودة.[2]

تعرف أيضًا على: الكواكب الغازية وأحجامها

هل المستعر الأعظم هو انفجار نجم؟

المستعر الأعظم هو انفجار نجم عملاق ويحدث ذلك عند ولادة النجم يتم تحويل الهيدروجين إلي هيليوم من خلال تفاعلات الاندماج النووي داخل النواة.

وينتج من هذا التفاعل طاقة هائلة للخارج، تقاوم جاذبية سحب النجم داخل المركز.

وتستمر هذه التفاعلات في حالة توازن بين الضغط الناتج عن التفاعلات النووية والجاذبية، وهو ما يحافظ على استقراره.

طوال عمر النجم، يستمر هذا التوازن لكن النجوم ليست خالدة، فعندما ينفد وقود النجم الأساسي (الهيدروجين).

تبدأ سلسلة من التفاعلات النووية الجديدة التي تحرق عناصر أثقل، كالهيليوم. ثم الكربون، ثم الأوكسجين، وهكذا حتى يصل النجم إلى إنتاج الحديد.

عند وصول النجم إلي مرحلة إنتاج الحديد ذلك يعني نهاية التفاعلات النووية وعدم إنتاج طاقة.

وبالتالي يتوقف الضغط الذي يدفع النجم إلي الخارج ، فينهار النجم على نفسه بشكل مفاجئ بسبب الجاذبية الهائلة.

نواة النجم تنهار بسرعة كبيرة وتصبح كثيفة للغاية، لتتحول إما إلى نجم نيوتروني أو إلى ثقب أسود إذا كانت الكتلة كبيرة بما يكفي.

أما الطبقات الخارجية للنجم، فإنها ترتد عن النواة المنهارة وتُقذف إلى الفضاء في انفجار عظيم هو ما نسميه بالمستعر الأعظم.

هذا الانفجار لا يطلق فقط كميات ضخمة من الطاقة والضوء، بل يقذف أيضًا العناصر التي تكونت داخل النجم خلال حياته.

وينثرها في الفضاء، وهو ما يساهم في تكوين نجوم جديدة وكواكب ومكونات أخرى في المجرة.

أحيانًا يكون ضوء المستعرات العظمى قوي لدرجة أن النجم المنفجر يصبح أسطع من مجرته بأكملها لعدة أيام أو أسابيع.

رغم أنه جسم صغير نسبيًا مقارنة بحجم المجرة إذا المستعر الأعظم يعادل موت نجم عملاق على شكل انفجار كوني هائل.

تعرف أيضًا على: الرحلات الفضائية عبر التاريخ

ما هي النجوم المتفجرة؟

مراحل انفجار النجوم النجوم المتفجرة هي نجوم تمر بمرحلة نهائية في حياتها تتسبب في انفجار هائل يحرر كميات ضخمة من الطاقة والضوء والمواد الكونية.

هذا الانفجار لا يحدث فجأة دون مقدمات، بل هو نتيجة لتحولات داخلية معقدة تحدث في النجم على مدى ملايين أو حتى مليارات السنين.

وهناك أكثر من نوع من هذه النجوم المتفجرة، لكن جميعها تشترك في أن الانفجار هو نتيجة لفقدان النجم لتوازنه الداخلي.

إما بسبب نفاد الوقود النووي أو بسبب اضطراب خارجي في نظامه.

أحد أبرز أنواع النجوم المتفجرة هو النجم الضخم الذي ينهي حياته المستعرات العظمى. هذا النوع من النجوم تكون كتلته كبيرة جدًا، غالبًا أكثر من ثمانية أضعاف كتلة الشمس.

طوال حياته، يدمج هذا النجم العناصر الأخف مثل الهيدروجين والهيليوم في نواته، ويولد طاقة من خلال التفاعلات النووية التي تحافظ على استقراره.

مع مرور الوقت، تتحول نواة النجم إلى عناصر أثقل فأثقل، حتى تصل إلى الحديد، وهو العنصر الذي لا يمكن أن يولد طاقة من خلال الاندماج.

عندما ينفد الوقود النووي في قلبها، تنهار تحت تأثير جاذبيتها، ثم يرتد القلب بقوة هائلة مسببًا انفجار مدوي يعرف بالمستعر الأعظم.

بعد الانفجار، قد يترك النجم وراءه نجم نيوتروني أو ثقب أسود.

هناك نوع آخر من النجوم المتفجرة يسمى المستعر الأعظم من النوع الأول، وهو يحدث في أنظمة نجمية ثنائية حيث يدور قزم أبيض حول نجم آخر.

القزم الأبيض هو بقايا نجم خفيف الكتلة مثل الشمس، يكون قد فقد طبقاته الخارجية ولم يتبق منه سوى نواة كثيفة.

في بعض الحالات، عندما تكتسب كتلة زائدة من نجم مرافق، تصل إلى حد معين (حد تشاندراسيخار) لا تستطيع تحمله.

فتنفجر بالكامل في انفجار نووي هائل يعرف أيضًا بالمستعر الأعظم من النوع الأول.

في بعض الحالات، يمكن أن تحدث انفجارات أقل عنفًا لكنها لا تزال تصنف كنجوم متفجرة.

من بين هذه الحالات ما يُعرف بالـ”نوفا”، وهي انفجارات تحدث على سطح القزم الأبيض عندما تتجمع طبقة من الهيدروجين المسحوب من نجم مجاور وتشتعل فجأة.

هذه الظاهرة لا تدمر النجم، بل تضيء بشدة لفترة ثم تخفت، ويمكن أن تتكرر مرات عدة.

تعرف أيضًا على: التلسكوبات الفضائية ودورها في الاكتشاف

أهمية النجوم المتفجرة

النجوم المتفجرة لها أهمية كونية كبيرة، فهي تلعب دور أساسي في توزيع العناصر الثقيلة في الكون.

فعناصر مثل الكربون، الأوكسجين، الحديد، وحتى الذهب، لا تتكون إلا داخل النجوم أو نتيجة لانفجارها.

هذه العناصر تندمج لاحقًا في سحب غازية يمكن أن تشكل نجوم جديدة وكواكب وأنظمة شمسية كاملة.

لذلك فإننا، نحن البشر، مكونون حرفيًا من مادة نشأت داخل النجوم المتفجرة. لهذا كثيرًا ما يقال إننا “أحفاد نجوم”.

تعرف أيضًا على: استكشاف الفضاء والتطورات الحديثة

وفي الختام، يمكن القول إن المستعرات العظمى ليست مجرد انفجار كوني عابر، بل هو حدث عظيم يكشف عن أسرار ميلاد وموت النجوم، ويمنح الكون حياة جديدة عبر العناصر التي يبعثرها في أرجائه. فهذه الانفجارات، رغم عنفها الهائل. تمثل جزء أساسي من دورة الحياة الكونية. حيث تعيد تشكيل المجرات وتساهم في بناء الكواكب وكل ما يحيط بنا.

• britannicasupernova _بتصرف
• energyExplains...Supernovae _بتصرف

مشاركة المقال

وسوم