استطاعت دراسة حديثة الكشف عن لغز يحيط بالفضاء المحيط بنظامنا الشمسي بفضل أدلة على وجود متبقيات من انفجارات مستعر أعظم موجودة في رواسب أعماق البحار.
والمستعر الأعظم (supernova) حدث فلكي يحدث خلال المراحل التطورية الأخيرة لحياة نجم ضخم، حيث يحدث انفجار نجمي هائل يقذف فيه النجم بغلافه في الفضاء عند نهاية عمره، ويؤدي ذلك إلى تكون سحابة كروية حول النجم، وبراقة للغاية من البلازما.
وأظهرت الدراسة التي قام بها فريق دولي وقادها البروفيسور أنطون والنر، عالم الفيزياء النووية في جامعة أستراليا الوطنية (Australian National University)؛ أن الأرض كانت تسافر منذ 33 ألف عام عبر سحابة من الغبار المشع الخافت.
ويقول البروفيسور والنر “هذه الغيوم يمكن أن تكون بقايا انفجارات مستعر أعظم سابقة، انفجار قوي ومشرق للغاية لنجم”.
وأجرى البروفيسور والنر البحث في منشأة جامعة أستراليا لمسرعات الأيونات الثقيلة (Heavy Ion Accelerator Facility)، ونُشرت نتائج الدراسة في دورية “بروسيدنجز أوف ذا ناشونال أكاديمي أوف ساينسز” (Proceedings of the National Academy of Sciences)، وصدر بيان صحفي عنها في 25 أغسطس/آب الجاري.
حديد -60 المشع
درس الباحثون العديد من رواسب أعماق البحار من موقعين مختلفين يعود تاريخهما إلى 33 ألف عام باستخدام الحساسية الشديدة لمقياس الطيف الكتلي الخاص (HIAF)، ووجدوا آثارا واضحة لنظير الحديد -60، الذي يتكون عندما تموت النجوم في انفجار “سوبرنوفا”.
ويعتبر الحديد -60 مشعا، ويتحلل تماما في غضون 15 مليون عام، مما يعني أن أي حديد -60 الموجود على الأرض يجب أن يكون قد تشكل في وقت متأخر جدا عن بقية الأرض، التي يبلغ عمرها 4.6 مليارات عام، ووصل إلى هنا من المستعرات العظمى القريبة قبل أن يستقر في قاع المحيط.
ووجد البروفيسور والنر سابقا آثارا من الحديد -60 منذ نحو 2.6 مليون سنة، وربما أخرى منذ نحو 6 ملايين سنة، مما يشير إلى أن الأرض سافرت عبر السحب المتساقطة من المستعرات الأعظمية القريبة لفترة.
فعلى مدى آلاف السنين الماضية، كان النظام الشمسي يتحرك عبر سحابة كثيفة من الغاز والغبار، تُعرف باسم السحابة البينجمية المحلية (local interstellar cloud)، والتي لا تزال أصولها غير واضحة.
الحديد وجوده أقدم
فإذا كانت هذه السحابة نشأت خلال ملايين السنين الماضية من مستعر أعظم، فإنها ستحتوي على الحديد -60، لذلك قرر الفريق البحث عن الرواسب الحديثة لمعرفة ذلك.
من المؤكد أنه كان هناك الحديد -60 في الرواسب عند مستويات منخفضة للغاية، تعادل مستويات النشاط الإشعاعي في الفضاء بعيدا عن مستويات الخلفية الطبيعية للأرض، وتوزع الحديد -60 المتطابق مع السفر الأخير للأرض عبر السحابة بين النجوم المحلية. لكن الحديد -60 امتد وجوده لأقدم من ذلك، وانتشر طوال فترة القياس البالغة 33 ألف سنة.
ويبدو أن عدم وجود ارتباط مع الوقت الذي مر فيه النظام الشمسي في السحابة البينجمية المحلية الحالية يطرح أسئلة أكثر مما يجيب.
أولا، إذا لم تتشكل السحابة بواسطة مستعر أعظم، فمن أين أتت؟ وثانيا، لماذا يوجد الحديد -60 منتشرا بالتساوي في جميع أنحاء الفضاء؟
مطلوب مزيد من البيانات
قال البروفيسور والنر “هناك أوراق حديثة تشير إلى أن حديد -60 المحاصر في جزيئات الغبار قد يرتد في الوسط بين النجوم”.
“لذا يمكن أن ينشأ حديد -60 من انفجارات المستعرات العظيمة الأقدم، وما نقيسه هو نوع من الصدى؛ لذا فإن المطلوب هو مزيد من البيانات لحل هذه التفاصيل”.
يذكر أن الدراسة شارك فيها -فضلا عن علماء جامعة أستراليا الوطنية- باحثون من المنظمة الأسترالية للعلوم والتكنولوجيا النووية (Australian Nuclear Science and Technology Organization)، وهيلمهولتز-تسينتروم دريسدن-روزيندورف Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) في ألمانيا، وجامعة فيينا النمساوية (University of Vienna)، وجامعة برلين التقنية “تي يو برلين” (TU Berlin).
