في مركز بقايا المستعر الأعظم SN 1987A، على بعد 168 000 سنة ضوئية من الأرض، يختبئ جسم يبحث عنه علماء الفلك منذ 37 عامًا. إنه أقرب مستعر أعظم انفجر أمام أعين التلسكوبات الحديثة، والوحيد الذي لم يُرَ بقاياه المدمجة مباشرة حتى الآن. في عام 2022، ميّز تلسكوب جيمس ويب لأول مرة خطوطًا ضيقة للأرجون والكبريت صادرة من قلب المقذوف. كانت تشير إلى أن مصدر طاقة غير مرئي يؤيّن الغاز — أي يقتلع الإلكترونات من الذرات بإشعاعه. الآن، مع أطياف جديدة عالية الدقة، نظر علماء الفلك أعمق خلف ستارة الغبار التي تخفي هذه المنارة.
الغبار في المادة المتناثرة ليس مجرد عائق، بل هو البطل الرئيسي في هذه القصة. إنه يمتص الضوء ويبعثره، مثل ضباب كثيف يخترقه شعاع منارة. الملاحظات الجديدة من JWST/NIRSpec وMIRI/MRS، التي أُجريت في اليوم 13 500 و13 300 بعد الانفجار، أكدت الخطوط الضيقة [Ar VI] و[Ar II] و[S IV] و[S III] وحددت لأول مرة [Ca V] و[Cl II] وربما [Fe II]. جميع الخطوط منزاحة نحو الأزرق بحوالي −250 كم/ث وتصدر من منطقة غير محلولة إلى الجنوب الشرقي من المركز. هذا الإزاحة مع الإزاحة الدوبلرية يعطي سرعة ركلة النجم النيوتروني 510±55 كم/ث — أسرع بـ15 مرة من سرعة الأرض حول الشمس. في ثانية واحدة، يقطع مثل هذا النجم المسافة من موسكو إلى سانت بطرسبرغ.
حتى الآن لم يكن واضحًا أي جسم مدمج يختبئ في المركز — نجم نيوتروني أم ثقب أسود. أظهر التحليل الجديد أن كلا نموذجي التأيين الضوئي — النجم النيوتروني المبرد وسديم النباض — متوافقان مع الملاحظات، باستثناء خط [Fe II] الذي هو أقل من التوقعات بشكل كبير. الغبار بحبيبات ~0,3 ميكرومتر يفسر شذوذ الخطوط، بما في ذلك الانزياح الأحمر لـ[Ca IV]، وغياب العديد من الخطوط المتوقعة عند الأطوال الموجية القصيرة. هذا هو أول اختبار كمي لسيناريو التبعثر بالغبار لتفسير شذوذ الخطوط في SN 1987A.
مع تمدد المقذوف، سينخفض العمق البصري للغبار بمعدل t⁻²، مما يكشف عن خطوط جديدة عند الأطوال الموجية القصيرة. سيظهر الفرق بين نموذجي سديم النباض والنجم النيوتروني المبرد في ظهور خطوط [S III] 0,9533 ميكرومتر و[C I] 0,9827/0,9853 ميكرومتر و[Si VI] 1,9646 ميكرومتر. مراقبة المركز في السنوات القادمة ستسمح باختيار السيناريو الصحيح. منهجية حساب الغبار قابلة للتطبيق على بقايا مستعرات عظمى أخرى، والركلة المقاسة للنجم النيوتروني مهمة لنماذج الانفجار. ستارة الغبار تتبدد تدريجيًا، والمنارة في قلب SN 1987A تزداد سطوعًا.
سرعة دفع النجم النيوتروني في SN 1987A (510 كم/ث) تبلغ 15 ضعف سرعة حركة الأرض حول الشمس. في ثانية واحدة، كان بإمكان هذا النجم قطع المسافة من موسكو إلى سانت بطرسبرغ.