منارة النيوترينو: القلب الخفي للمستعر الأعظم SN 2021foa ✦
في أبريل 2021، في مجرة تبعد 35 ميغا فرسخ فلكي، ظهر المستعر الأعظم SN 2021foa. وقد أثار حيرة الفلكيين على الفور: كان طيفه يتبدل بشكل محموم بين خطوط الهيدروجين و الهيليوم - وكأن النجم في سكرات الموت كان يتخلص باضطراب من طبقاته الخارجية. لكن المفاجأة الكبرى لم تكن من الفوتونات، بل من النيوترينوهات الشبحية: كاشف IceCube، بعد مراجعة الأرشيف، اكتشف أربعة أحداث ذات طاقات تتراوح بين 15-30 تيرا إلكترون فولت، تزامنت مع ذروة سطوع المستعر الأعظم. احتمال تزامنها بالصدفة أقل من واحد من مئة ألف.
هذه النيوترينوات الأربعة تحول المستعر الأعظم إلى منارة كونية من نوع غير مسبوق. تخيل: في نواة نجم محتضر، ينبثق محرك عملاق - ثقب أسود حديث الولادة أو نجم مغناطيسي. لكنه مدفون تحت درع متعدد الطبقات من الغبار الكوني والغاز. اللمعان البصري بأكمله ليس إلا توهجًا منعكسًا عن هذا القماط السحابي، مثل ضوء المصابيح الأمامية في ضباب كثيف. أما النيوترينوات فتشبه الومضات الصامتة الشاملة للنفاذ للمنارة نفسها: تخترق أي حاجز وتحمل في طياتها الطاقة الحقيقية للوحش الخفي. احكم بنفسك: النيوترينوات المسجلة حملت طاقة تقارب 5×10⁵² إرج - ما يقرب من مئة ضعف إجمالي طاقة الدفقة الضوئية. هذا الخلل يعني شيئًا واحدًا: في الداخل، بدأت نفاثة "مختنقة" تعمل. تيار ضيق من المادة، قُذف من الثقب الأسود الحديث الولادة أو النجم المغناطيسي، عجز عن اختراق الغلاف وأهدر كل قوته في وابل من النيوترينوات. والمفارقة أن النفاثة الناجحة التي تخترق الغلاف كانت ستُنتج دفقة أشعة غاما، لكنها لم تكن لترسل نيوترينوات تقريبًا - ولكان الثقب الأسود ظل مخفيًا.
وهكذا تكتمل سلسلة الرصد متعدد القنوات: حصلت القياسات الضوئية و المطيافية للمستعر الأعظم على صورة نيوترينوية. وهذا ليس مجرد تقلب إحصائي - فالأهمية الإحصائية 4.0σ تجبر على قبول انضمام المستعرات العظمى المنهارة إلى نادي أقوى مسرعات الجسيمات الكونية، حيث توجد بالفعل النوى النشطة لـ المجرات من أمثال NGC 1068. طيف النيوترينو الناعم يشير إلى تبريد قوي - لطالما رسم المنظرون صورة النفاثات "المختنقة"، لكنها الآن تجلت في البيانات. هذا جسر بين فيزياء الثقوب السوداء و النجوم النيوترونية ولغز أصل الأشعة الكونية. ربما في أحداث كهذه تتولد الخلفية النيوترينوية المنتشرة التي حيرت الفيزيائيين الفلكيين لعقود.
مع تشغيل تلسكوبات الجيل التالي - مثل KM3NeT في البحر المتوسط و IceCube-Gen2 في جليد القارة القطبية الجنوبية - ستصبح هذه الدفقات النيوترينوية صيدًا منتظمًا. كل واحدة منها ستقرع جرس الجاذبية والنيوترينو إيذانًا بمولد جرم مضغوط في قلب نجم يحتضر. وفي يوم ما، ستكشف منارة النيوترينو عن آلية انفجار النجوم الضخمة نفسها - ذلك اللغز الذي بدأ فريتز زفيكي و سوبرامانيان شاندراسيخار في فك طلاسمه دون أي نيوترينوات منذ نحو قرن.
🎯 الرقصة الطيفية الفريدة لـ SN 2021foa: خلال 50 يومًا، تقلب عدة مرات بين النوع الهيدروجيني IIn والنوع الهيليومي Ibn. ولهذا أطلق عليه اسم "القلاب". هذا التقلب السريع هو أثر لفقدان كتلة يائس: يُرجح أن النجم تحول من نجم متغير أزرق لامع إلى نجم وولف-رايت قبيل الانفجار مباشرة.