لقد غيّر انفجار نجم ما نعرفه عن أصول الحياة

اكتشف العلماء الذين يستخدمون القمر الصناعي XRISM للأشعة السينية كميات كبيرة بشكل غير متوقع من الكلور والبوتاسيوم في بقايا المستعر الأعظم ذات الكرسي، مما يحل لغزًا طويل الأمد حول أصول هذه العناصر المهمة للحياة.

التحقيق في أصول العناصر الأساسية للحياة

“لماذا نحن هنا؟” يبقى أحد أقدم الأسئلة التي طرحها البشر. إحدى الطرق التي يتعامل بها العلماء مع هذا الأمر هي دراسة كيفية تشكل العناصر التي تشكل كل شيء حولنا لأول مرة. ومن المعروف أن العديد من العناصر تنشأ داخل النجوم وفي أعقاب انفجارات المستعرات الأعظم، والتي تبعثر هذه المواد في جميع أنحاء الفضاء. ومع ذلك، ظلت مصادر العديد من العناصر الهامة غير واضحة.

الكلور والبوتاسيوم هما من هذه المكونات المحيرة. وهي تنتمي إلى مجموعة تعرف باسم العناصر الفردية Z – التي تمتلك عددًا فرديًا من البروتونات – وتلعب أدوارًا حاسمة في كل من الأنظمة البيولوجية وتكوين الكواكب. تشير النماذج الحالية إلى أن النجوم يجب أن تنتج فقط حوالي عُشر الكلور والبوتاسيوم الموجود في جميع أنحاء الكون، مما يترك فجوة طويلة الأمد في الفهم العلمي.

يوفر XRISM نظرة جديدة على حطام المستعر الأعظم

وقد حفزت هذه الفجوة علماء من جامعة كيوتو وجامعة ميجي للبحث عن أدلة داخل بقايا الانفجارات النجمية الماضية. استخدام XRISM – اختصار لمهمة التصوير والأشعة السينية، وهو قمر صناعي للأشعة السينية تم إطلاقه بواسطة جاكسا في عام 2023 – قام الفريق بجمع بيانات طيفية عالية الدقة للأشعة السينية من بقايا المستعر الأعظم Cassiopeia A في درب التبانة.

اعتمد عملهم على أداة قياس السعرات الحرارية الدقيقة Resolve الموجودة على متن XRISM. يوفر هذا الجهاز دقة طاقة أعلى بعشر مرات تقريبًا من أجهزة الكشف السابقة للأشعة السينية، مما يسمح للباحثين بعزل خطوط الانبعاث الخافتة عن العناصر غير الشائعة. من خلال فحص طيف الأشعة السينية لـ Cassiopeia A، تمكنوا من مقارنة الكميات المقاسة من الكلور والبوتاسيوم مع التنبؤات من عدة نماذج للتخليق النووي للمستعر الأعظم.

دليل جديد لكيفية إنشاء المستعرات الأعظم للعناصر الأساسية

وكشفت القياسات عن خطوط انبعاث واضحة من كلا العنصرين بمستويات أعلى بكثير مما توقعته النماذج القياسية. يمثل هذا أول تأكيد رصدي على أن مستعرًا أعظمًا واحدًا يمكنه توليد ما يكفي من الكلور والبوتاسيوم لمطابقة ما يُرى في الكون. ووفقا للباحثين، فإن الخلط الداخلي القوي في النجوم الضخمة المدفوعة بالدوران السريع، أو التفاعلات الثنائية، أو أحداث اندماج الأصداف قد يعزز بشكل كبير إنتاج هذه العناصر.

يقول المؤلف المقابل توشيكي ساتو: “عندما رأينا بيانات Resolve لأول مرة، اكتشفنا عناصر لم أتوقع رؤيتها أبدًا قبل الإطلاق. إن تحقيق مثل هذا الاكتشاف باستخدام قمر صناعي قمنا بتطويره هو متعة حقيقية كباحث”.

ماذا تعني هذه النتائج لقصة الحياة

وتشير النتائج إلى أن العناصر الأساسية للحياة تشكلت داخل بيئات شديدة النشاط وعالية الطاقة في أعماق النجوم، وبعيدة كل البعد عن الظروف الهادئة المطلوبة للحياة نفسها. تسلط الدراسة الضوء أيضًا على كيف يمكن للتحليل الطيفي للأشعة السينية المتقدمة أن يكشف عن عمليات تشكيل المادة داخل الأجزاء الداخلية للنجوم.

يقول المؤلف هيرويوكي أوشيدا: “أنا سعيد لأننا تمكنا، ولو بشكل طفيف، من البدء في فهم ما يحدث داخل النجوم المتفجرة”.

توسيع البحث عبر الكون

ويخطط الباحثون الآن لدراسة بقايا المستعر الأعظم الإضافية باستخدام XRISM لتحديد ما إذا كانت الكميات غير العادية من الكلور والبوتاسيوم الموجودة في ذات الكرسي A تحدث في جميع أنحاء النجوم الضخمة أو ما إذا كانت هذه البقايا استثناءً. إن فهم مدى شيوع عمليات الخلط المعززة هذه سيساعد في توضيح دورها في التطور الأوسع للنجوم.

يقول المؤلف المقابل كاي ماتسوناجا: “كيف ظهرت الأرض والحياة إلى الوجود هو سؤال أبدي فكر فيه الجميع مرة واحدة على الأقل. وتكشف دراستنا فقط عن جزء صغير من تلك القصة الواسعة، لكنني أشعر بالفخر حقًا لأنني ساهمت فيها”.

المرجع: “تخصيب الكلور والبوتاسيوم في ذات الكرسي، بقايا المستعر الأعظم” 4 ديسمبر 2025، علم الفلك الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41550-025-02714-4

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.