اكتشف العلماء انفجارا “مثاليا” في الفضاء على بعد 140 مليون سنة ضوئية من الأرض، ما شكّل كرة تناظر تام “لا تفسير لها”.
ونشأ الانفجار، المعروف باسم كيلونوفا، ويسمى أيضا مستعر ماكرو أو ماكرونوفا (kilonovae)، من نجمين نيوترونيين اصطدما أثناء الدوران بعضهما ببعض، وخلقا قنبلة مغناطيسية عند الانهيار، لكن النتيجة كان يجب أن تكون سحابة مسطحة وفقا لقوانين الفيزياء.
ولسنوات، حاول العلماء فهم طبيعة مستعر ماكرو، كونها من بين أقوى الانفجارات في الكون، وتخلق أقسى الظروف الفيزيائية في الكون، وبذلك فهي مسؤولة عن كل شيء، من الثقوب السوداء إلى الذهب.
وما يزال الكثير من أحداث الكيلونوفا غامضا للعلماء، ويشمل ذلك الشكل الذي قد تكون عليه الانفجارات نفسها.
فقد افترض العلماء أنها يجب أن تكون مسطحة وغير متكافئة المقاييس، وهو ما يتناسب مع التوقعات في شأن نماذج مثل هذه الانفجارات.
والآن يدعي بحث جديد أجراه علماء الفيزياء الفلكية من جامعة كوبنهاغن، أن الانفجار في الواقع شكّل كرة شبه كاملة ومتناسقة تماما.
ولا يعرف العلماء كيف يكون ذلك ممكنا، فاقترحوا أنه يجب أن يكون نتيجة لفيزياء غير معروفة.
وقال داراش واتسون، الأستاذ المساعد في معهد نيلز بور، والمؤلف المشارك للدراسة: “لم يتوقع أحد أن يبدو الانفجار هكذا. ليس من المنطقي أن تكون كروية، مثل الكرة. لكن حساباتنا تظهر ذلك بوضوح. إن هذا ربما يعني أن النظريات والمحاكاة الخاصة بالكيلونوفا التي كنا ندرسها على مدار الـ 25 عاما الماضية تفتقر إلى فيزياء مهمة”.
وما تزال طبيعة تلك الفيزياء الجديدة غير واضحة. واتبع العلماء عددا من التفسيرات المحتملة، مثل فكرة أن الانفجار يمكن أن يتضمن نوعا من “القنبلة المغناطيسية” في مركزه والتي تفجر كل شيء من الداخل، لكن بعضها يتعارض مع نماذج أخرى ولم يتم العثور على تفسير مرض.
وقد يساعد الشكل غير المتوقع أيضا في أعمال أخرى، بما في ذلك حل اللغز الطويل الأمد حول مدى سرعة تمدد الكون. وهذه السرعة هي واحدة من أهم القياسات الأساسية في الفيزياء، لكن القياسات المختلفة غير متسقة، ما خلق لغزا آخر.
وهناك قدر كبير من النقاش بين علماء الفيزياء الفلكية حول مدى سرعة توسع الكون. تخبرنا السرعة، من بين أشياء أخرى، عن عمر الكون. والطريقتان الموجودتان لقياسه تختلفان بنحو مليار سنة.
وأوضح ألبرت سنيبين، الطالب في جامعة كوبنهاغن والمؤلف الأول للدراسة: ” الشكل الكروي يخبرنا أن من المحتمل أن يكون هناك الكثير من الطاقة في قلب الاصطدام، وهو أمر غير متوقع”.
وفي الوقت الحالي، يستخدم العلماء مجموعة متنوعة من الكائنات في الفضاء لقياس تلك السرعة، وحساب المسافة بين هذه الأجسام وكيف تغيرت. قد تكون كيلونوفا إضافة مفيدة أخرى إلى تلك المجموعة من الأجسام، ما يوفر قياسا آخر.
وقال البروفيسور واتسون: “إذا كانت ساطعة وكروية في معظمها، وإذا عرفنا مدى بُعدها، فيمكننا استخدام كيلونوفا كطريقة جديدة لقياس المسافة بشكل مستقل، وهذا نوع جديد من المسطرة الكونية. ومعرفة الشكل أمر بالغ الأهمية هنا، لأنه إذا كان لديك جسم غير كروي، فإنه ينبعث بشكل مختلف، اعتمادا على زاوية الرؤية الخاصة بك. ويوفر الانفجار الكروي دقة أكبر في القياس”.
وتمت ملاحظة كيلونوفا لأول مرة في عام 2017، على بعد 140 مليون سنة ضوئية، ما سمح للعلماء بجمع البيانات الأولى لهذا النوع من الأحداث، والتي تم إجراؤها باستخدام التلسكوب الكبير جدا في المرصد الأوروبي الجنوبي، جنبا إلى جنب مع بيانات من تلسكوب هابل الفضائي.
وما تزال هذه البيانات تقدم رؤى جديدة مثل هذه للعلماء الذين يواصلون محاولة فهمها.
ويأمل العلماء في السنوات القادمة في جمع معلومات عن المزيد من الكيلونوفا، بما في ذلك من مراصد “ليغو” التي تكتشف تموجات في نسيج الزمكان. ومع المزيد من المعلومات عن هذه الانفجارات، سيكون العلماء قادرين على معرفة المزيد عنها، بما في ذلك كيفية الحصول على شكلها غير المتوقع وغير القابل للتفسير.
نُشرت نتائج الدراسة مفصلة في مجلة Nature.
