6OqkAteT2
6OqkAteT2
6OqkAteT2
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
أبحاث<br />
أنباء وآراء<br />
تقنيات حيوية تحرير تَتَابُع القواعد<br />
في الجينوم يعطي فكرة عن وظيفة كل<br />
نيوكليوتيدة مكوِّنة له ص. 65<br />
ديناميكية األرض نماذج حاسوبية<br />
توضح تأثُّر المواد الحارة في باطن ال أ رض<br />
بالصفائح التكتونية ص. 68<br />
الجيوكيمياء الحيوية ميكروبات تأكل<br />
الصخر الموجود أسفل الصفيحة الثلجية<br />
للقطب الجنوبي ص. 69<br />
الشكل | 1 المستعر الفائق SN 2014J في المَ جَ رَّة القريبة M82. هذه صورة مركَّبة من صور ضوئية التقطها تليسكوب هابل<br />
الفضائي. استعمل خورازوف وزمالؤه 1 مركبة الفضاء "إنتجرال"؛ لرصد أشعة جاما المنبعثة من .SN 2014J<br />
فيزياء فلكية<br />
مشاهدة مُ سْ تَعِ ر فائِق<br />
بعيون أشعة جاما<br />
تشير أرصاد فوتونات أشعة جاما الواردة من مُ سْ تَعِ ر فائق من النوع Ia إلى أن االنفجارات النجمية التي<br />
من هذا النوع تحصل على طاقتها من اندماج حراري نووي مفاجئ في النجم اال أ صلي.<br />
روبرت بي. كيرشنر<br />
في العدد الصادر في 24 من شهر أغسطس الماضي<br />
من الدورية العالمية ،Nature أعلن خورازوف وزمالؤه 1<br />
اكتشافًا عظيمً ا، ليس ل أ نه مفاجئ، بل تحديدً ا ل أ نه<br />
ليس كذلك. فقد اكتشف الباحثون خطوط انبعاث<br />
ل أ شعة جاما من المستعر الفائق 2014J، وهو من النوع<br />
،Ia في المَ جَ رَّة القريبة M82، وذلك باستعمال مركبة<br />
الفضاء "إنتجرال" ،Integral التابعة لوكالة الفضاء<br />
ال أ وروبية. لقد عمل الفلكيون طوال عقود على رسم<br />
الصورة الفيزيائية لهذا النوع من النجوم المتفجرة على<br />
أساس الضوء الذي تشعّ ه. وتؤكِّد دراسة المؤلفين على<br />
نحو مباشر أكثر ال أ فكار جوهرية في تلك الصورة،<br />
من خالل رصد مستعر فائق ضمن مجال أشعة جاما<br />
من الطيف الكهرومغناطيسي. وكما هو متوقع، نتجت<br />
أشعة جاما تلك التي رصدوها في ال أ شهر التالية<br />
لنفجار المستعر الفائق من الضمحالل الإشعاعي<br />
لنظائر مشعّ ة، اندمجت معً ا لتعطي لهبًا حراريًّا نوويًّا<br />
دمَّ ر نجمً ا متراصًّ ا.<br />
يستجيب الفلكيّون بسرعة ل أ حداث النفجارات. ففي<br />
مساء 21 يناير 2014، وفي أثناء الإشراف على مختبَر<br />
فلكي للتعليم الجامعي في كلية لندن الجامعية، لحظ<br />
ستيف فوسِّ ي وطالبه نجمً ا إضافيًّا في M82، سُ مِّ ي فيما<br />
بعد بالمُ سْ تَعِ ر الفائق SN 2014J )الشكل 1(. وقد اكتُشف<br />
النجم مصادفةً ، إل أن اكتشافه سبَّب فورة من ال أ رصاد؛<br />
لتأكيد أنه مستعر فائق ، 2 وتحديد نوعه، وجمْ ع أكثر<br />
البيانات الكاشفة عنه. تحتوي ال أ جسام القريبة من الشمس<br />
على الكثير مما يمكن أن نتعلم منه، و2014J SN هو أقرب<br />
انفجار لمستعر فائق من النوع Ia منذ عام 1972.<br />
وثمة نوعان رئيسان من المستعرات الفائقة: تلك التي<br />
تحصل على طاقتها من انهيار ناجم عن الجاذبية في<br />
النجم ال أ صلي، وتلك التي تأتي طاقتها من اندماج حراري<br />
نووي كارثي في النجوم، وهي الفئة Ia التي ينتمي إليها<br />
.SN 2014J تستغرق هذه النفجارات حوالي ثالثة أسابيع<br />
لتصل إلى ذروتها، التي تساوي أربعة مليارات ضعف<br />
ناتج الشمس الضوئي. وبعد ذروة متناظرة إلى حد ما،<br />
يحصل اضمحالل أُسِّ ي طويل. تعني الذروة الساطعة أنه<br />
يمكن رؤيتها من مسافة تساوي نصف الكون. وهي تتصف<br />
بمجال ضيق من السطوع، بعد تطبيق تصحيحات على<br />
إصداراتها الضوئية، ولذا.. يمكن استعمالها ك"شموع<br />
معيارية" لقياس المسافات الكونية بدقة جيدة.<br />
أدى هذا التطبيق المهم إلى جائزة نوبل للفيزياء لعام<br />
2011، وذلك عن اكتشاف أن توسُّ ع الكون متسارع ، 3 إل<br />
أن الفكرة الجوهرية القائلة إن تلك المستعرات الفائقة<br />
تنتُج من اندماج حراري نووي مفاجئ للكربون في نجم<br />
قزم أبيض، لم تخضع لختبار مباشر حتى ال آ ن. ومع أنه<br />
من المسموح استعمال أجسام ل نفهمها تمامً ا للتعرف<br />
على الكون، فإنه من ال أ فضل كثيرًا أن نفهمها. ذهب<br />
خورازوف وزمالؤه إلى صميم المسألة بالقياس المباشر<br />
لنتائج الندماج النووي الذي دمَّ ر النجم ال أ صلي للمستعر<br />
الفائق 2014J؛ وجعله يتوهج.<br />
في المراحل ال أ خيرة من حياة النجم الذي تساوي<br />
كتلته كتلة الشمس، يتخلص من طبقاته الخارجية أثناء<br />
انكماش نواته التي تصبح قزمً ا أبيض. يساوي حجم القزم<br />
ال أ بيض، ذي الكتلة المساوية لكتلة الشمس، حجم الكرة<br />
ال أ رضية. وال أ قزام البيضاء تدوم طويالً إذا تُركت وشأنها.<br />
فبعدم وجود مُ دخَ ل من طاقة نووية، وبوجود سطح<br />
مشع صغير، تبرد ال أ قزام البيضاء المنفردة ببطء بمرور<br />
الزمن، لتتالشى تدريجيًّا، إل أنها هَ شَّ ة.. فإذا اكتسب<br />
القزم ال أ بيض كتلة من نجم مرافق، أو اصطدم بقزم<br />
أبيض آخر؛ أمكن لذلك الوزن الإضافي أن يضغط<br />
الكربون ضمن نواة النجم، حتى يبدأ الندماج النووي.<br />
ويحصل الندماج في ومضة: تخترق شعلة حرارية نووية<br />
القزم ال أ بيض؛ جاعِ لةً الكربون فيه يندمج ليعطي عناصر<br />
أثقل، مع تحرير مفاجئ للطاقة، حيث تمزِّق الطاقةُ<br />
النجمَ إَرَبًا. يتوقف الندماج عن إنتاج الطاقة عند<br />
العنصر الذي يمتلك النواة ذات الرابط ال أ قوى −في<br />
حالة القزم ال أ بيض، هو النيكل-56 Ni( (. 56<br />
NASA/ESA, RYAN J. FOLEY & CURTIS MCCULLY<br />
الطبعة العربية | أكتوبر | 2014 63<br />
© 2014 Macmillan Publishers Limited. All rights reserved<br />
تُطبع المجلة بدعم من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية
Change language