المستعر الأعظم بالإنجليزية (supernova) وسماه علماء الفلك بعدة اسماء ،فقد أطلقوا عليها لفظ النيزك العظيم والكوكب الكبير والكوكب الآثاري والنجم العظيم الشأن ،ويعرف علماء الفلك السوبر نوفا أو المستعر الأعظم بأنه نجم يتألق فجأة بشكل هائل
حيث يتضاعف اشعاعه مئات المرات ويحدث ذلك عندما يتعرض النجم لانفجار في كامل كتلته ،ومصدرا مضيئا شديداً وتطرح مادته النجمية بعيدا وتحدث مثل تلك الانفجارات في النجوم التي قطعت شوطاً كبيراً في تطورها
مقلصة مادتها النجمية إلى درجة كبيرة ، مع ارتفاع حرارة مركزها نحو 600مليون درجة مئوية ، مما يجعلها تحت قوتي الجاذبية المركزية وقوة ضغط الخارج.
وهو حدث فلكي يحدث خلال المراحل التطورية الأخيرة لحياة نجم ضخم ،حيث يحدث انفجار نجمي هائل يقذف منه النجم بغلافه في الفضاء عند نهاية عمره ،ويؤدي ذلك إلى تكوين سحابة براقة كروية من البلازما حول النجم، وسرعان ما تنتشر طاقه الانفجار في الفضاء وتتحول إلى أجسام مرئية في غضون أسابيع أو أشهر
حالات ظهور المستعر الأعظم
يظهر المستعر الأعظم أثناء مراحل تطوره الأخيرة من نجم ضخم أو عندما يتحول نجم القزم الابيض لاندماج نووي بسرعة خاطفة حيث ينهار النجم في نهاية حياته مكونا إما نجم نيوتروني او ثقب اسود او يتدمر تماماً ليشكل سديم منتشر
يمكن مقارنة ذروة لمعان المستعر الأعظم البصري لتلك الموجودة في مجرة كاملة قبل أن يتلاشى على مدى عدة أسابيع أو شهور.
اخر مستعر أعظم لوحظ في درب التبانة كان المستعر الأعظم كلير في عام ١٦٠٤ ظهر بعد فترة قصيرة من SN 1572.
ولكن عثر على بقايا احدث لمستعرات اعظمية ،تشير ملاحظة المستعرات الأعظمية في المجرات الأخرى إلى حدوثها في مجرة درب التبانة بمعدل ثلاث مرات كل قرن .
من شبه المؤكد أن هذه المستعرات الأعظمية يمكن ملاحظتها باستخدام التلسكوبات الفلكية الحديثة بينما كانت المستعرات الأعظمية لعام ١٦٠٤ و١٥٧٢ مرئية بالعين المجردة
احدث مستعر أعظم بالعين المجردة كان SN1987A والذي كان انفجار عملاق عظيم ازرق في سحابة ماجلان الكبرى أحد التوابع لمجرة درب التبانة. تشير الدراسات النظرية إلى أن معظم المستعرات الأعظمية تنجم بواسطة إحدى آليتين أساسيتين.
إعادة الاشتعال المفاجئ للانصهار النووي في بقايا نجمية متراصة مثل النجم القزم الأبيض ، أو لانهيار الجاذبية المفاجئ لنواة نجم ضخم في الفئة الأولى من الأحداث ،ترتفع درجة حرارة الجسم بما يكفي لتحفيز الاندماج النووي الحراري ،مما يؤدي إلى انحلال النجم تماما.
الاسباب المحتملة في حالة النجم الهائل فقد تتعرض نواة نجم ضخم لانهيار مفاجئ بمجرد أن يصبح غير قادر على إنتاج طاقه كافية من الاندماج لمواجهة جاذبية النجم ،في حين أن بعض المستعرات الأعظمية المرصودة أكثر تعقيداً من هاتين النظريتين المبسطتين
فقد تأسست ميكانيكا الفيزياء الفلكية وصودق عليها من قبل المجتمع الفلكي حيث يمكن أن تقذف المستعرات الأعظمية عدة مواد من كتل شمسيه بسرعات تصل إلي عدة بالمائة من سرعة الضوء ، المستعرات الأعظمية هي مصدر رئيسي للعناصر بين النجوم من الأوكسجين إلى الروبيديوم . ويمكن لموجات الصدمة الممتدة للمستعرات الأعظمية أن تؤدي إلى تشكل نجوم جديدة.
المستعر الأعظم والاشعة الكونية
المستعرات الأعظمية هي مصدر رئيسي للأشعة الكونية ،قد تنتج المستعرات الأعظمية امواج ثقالية ، على الرغم من أنه حتى الآن تم اكتشاف موجات ثقالية فقط من اندماج الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية.
هناك طريقان محتملان لهذه النهاية ، إما أن نجما ضخماً تفوق كتلته ٨ كتل شمسيه يتسبب في إنتاج طاقة اندماج عظيمة ضمن لب النجم تؤدي إلى انهيار النجم نحو الداخل تحت تأثير قوة ثقالية وهو المستعر الأعظم من النمط الثاني.
الطريق الآخر المحتمل أن يقوم قزم أبيض بالتقاط مادة إضافية من نجم مجاور إلى أن يصل ال كتلة حرجه هي حد شاندراسيخار فيخضع لانفجار نووي حراري وهو المستعر الأعظم من النمط الأول.
وفي كلتا الحالتين فإن انفجار المستعر الأعظم يقذف بكامل مادة النجم أو معظمها بقوة هائلة في الفضاء المستعر فائق التوهج نجمه تنفجر ثم تصبح ساطعة بلايين المرات أكثر من الشمس قبل أن تخبو تدريجياً وتتلاشى في أوج توهجها يمكن أن تضيء مجرة بأكملها ، و ينتج عن الانفجار سحابة هائلة من الغبار والغاز في الفضاء ،وقد يفوق حجم المواد المقذوفة والمتناثرة منها في الفضاء عشرات مرات حجم الشمس .
في كل سنة يلاحظ الفلكيون وجود ٢٠ مستعرا فائق التوهج ، ويقدر الفلكيون أن مستعرا واحد فائق التوهج يحدث كل ٣٠ عاماً في المجرة
ولكن خلاف الألف سنة الماضية شوهدت في مجراتنا ، درب التبانة سبع مستعرات فائقة التوهج فقط وذلك لأن المجرة مغطاة بالغبار والغاز ، وقد لاحظ الفلكي الدنماركي تيخو براهة مستعرا فائق التوهج في درب التبانة عام ١٥٧٢ وذكر الفلكي البولندي يوهانس كلير أن أقرب مستعر فائق التوهج شوهد في مجرتنا عام ١٦٠٤ .
وصنف الفلكيون المستعرات العظمى بحسب أطياف الامتصاص القادمة والتي تشكل بصمات تعرفنا بالعناصر الكيميائية المكونة لها ،واول علامة يستخدمونها هي وجود الهيدروجين في المستعر الأعظم خطأ من مجموعة خطوط بالمر للهيدروجين في نطاق الضوء المرئي من الطيف فيصنفه الفلكيون على أنه مستعر أعظم ll وإلا فيصنفونه على أنه من نوع مستعرا أعظم l ونبين اهم أنواع المستعرات:
- مستعر أعظم نوع أ : يفتقد الهيدروجين ويوجد به خط السيليكون أحادي التألق sill يبلغ طول موجته ٦١٥,٠ نانو متر بالقرب من قمة السطوح .
- مستعر أعظم ب : يحتوي على الهيليوم غير المأين ، مميزه خط طيف ٥٨٧,٦ نانو متر ، وعدم وجود خط امتصاص للسيلكون عند ٦١٥ نانو متر.
- مستعر أعظم سي ؛ يتميز بعدم وجود خط امتصاص الهيليوم أو موجود ضعيفا ،عند طول الموجة ٦١٥ نانو متر.
- مستعر أعظم نوع ٢ ؛ يتميز منحنى ضوئه بثبات سطوعه لفترة زمنية .
- مستعر أعظم نوع ٢ يتميز منحنى ضوئه بميل خطي لانخفاض شدة السطوع مع الزمن .
ويصنف المستعر الأعظم بحسب نوع أطيافها فيما يظهر معظمهم خط انبعاث عريض يشير إلى تمدد بسرعات تصل إلى عدة آلاف كيلومتر في الثانية فيبين بعضهم الآخر خطوطا عريضة ،وتسمى المستعرات العظمى ،نوع lln وهي نوع narrow2 كما توجد بعض المستعرات العظمى التي لا تبين الصفات المعهودة ولذلك يطلق عليها العلماء التسمية ” الغريبة ” peculiar واختصارها .pec.
تظهر بعض المستعرات العظمى مثل sn1987k و sn1993J
كما لو كانت تغير من تصنيفها: فهي تبين خطوط الهيدروجين في مرحلة مبكرة من الانفجار ثم يخلفها أطياف الهيليوم وتستمر لعدة أسابيع أو أشهر وتستخدم التسمية مستعر أعظم نوع بي ٢ لتميز صفات مشتركة بين النوعين مستعر أعظم ll و مستعر أعظم l ب .