عندما بدأ الفلكيون العمل على كيفية موت النجوم ، توقعوا أن تكون كتلة البقايا ، سواء كانت الأقزام البيضاء أو النجوم النيوترونية أو الثقوب السوداء ، مستمرة بشكل أساسي. وبعبارة أخرى ، يجب أن يكون هناك توزيع سلس للكتل المتبقية من جزء من كتلة شمسية ، تصل إلى ما يقرب من 100 مرة كتلة الشمس. ومع ذلك ، فقد أظهرت الملاحظات مميزًا نقص من الأجسام عند خط الحدود للنجوم النيوترونية والثقوب السوداء التي تزن 2-5 كتل شمسية. إذن ، أين ذهبوا جميعًا وما الذي قد يعنيه هذا بشأن الانفجارات التي تخلق مثل هذه الأشياء؟
ولوحظت الفجوة لأول مرة في عام 1998 ونُسبت أصلاً إلى عدم رصد الثقوب السوداء في ذلك الوقت. ولكن في الـ 13 سنة الماضية ، استقرت الفجوة.
في محاولة لتفسير هذا ، تم إجراء دراسة جديدة من قبل فريق من علماء الفلك بقيادة Krzystof Belczynski في جامعة وارسو. بعد الملاحظات الأخيرة ، افترض الفريق أن الندرة لم تكن ناجمة عن نقص الملاحظات أو تأثير التحديد ، ولكن بدلاً من ذلك ، لم يكن هناك ببساطة العديد من الأشياء في هذا النطاق الشامل.
وبدلاً من ذلك ، نظر الفريق إلى محركات المستعرات الأعظمية التي من شأنها أن تخلق مثل هذه الأشياء. من المتوقع أن تنفجر النجوم التي تقل عن ~ 20 كتلة شمسية إلى مستعرات أعظمية ، تاركة وراءها النجوم النيوترونية ، في حين أن النجوم الأكبر من 40 كتلة شمسية يجب أن تنهار مباشرة إلى ثقوب سوداء بدون ضجة. كان من المتوقع أن تملأ النجوم بين هذه النطاقات هذه الفجوة من 2-5 بقايا كتلة شمسية.
تقترح الدراسة الجديدة أن الفجوة ناتجة عن مفتاح متقلب في عملية انفجار المستعر الأعظم. بشكل عام ، تحدث المستعرات الأعظمية عندما تمتلئ النوى بالحديد الذي لم يعد قادرًا على توليد الطاقة من خلال الاندماج. عندما يحدث هذا ، يختفي الضغط الداعم لكتلة النجم وتنهار الطبقات الخارجية على النواة الكثيفة للغاية. هذا يخلق موجة صدمة تنعكس من القلب وتندفع إلى الخارج ، وتندفع إلى المزيد من المواد المنهارة وتخلق حالة من الجمود ، حيث يوازن الضغط الخارجي المادة المتعفنة. لكي تستمر السوبرنوفا ، تحتاج موجة الصدمة الخارجية هذه إلى تعزيز إضافي.
في حين يختلف الفلكيون حول ما قد يسبب هذا التنشيط بالضبط ، يقترح البعض أنه يتم إنشاؤه على أنه القلب ، الذي يسخن إلى مئات المليارات من الدرجات ، ينبعث من النيوترينوات. تحت الكثافات العادية ، تنتقل هذه الجسيمات بعد معظم المواد مباشرة ، ولكن في المناطق فائقة الكثافة داخل المستعر الأعظم ، يتم التقاط العديد منها ، وإعادة تسخين المواد ودفع الموجة الصدمية للخلف لإنشاء الحدث الذي نلاحظه على أنه مستعر أعظم.
بغض النظر عن أسباب ذلك ، يقترح الفريق أن هذه النقطة حاسمة للكتلة النهائية للجسم. إذا انفجرت ، ستفقد الكثير من كتلة السلف ، مما يدفعها نحو نجم نيوتروني. إذا فشلت في الدفع للخارج ، تنهار المادة وتدخل أفق الحدث ، وتتراكم على الكتلة وتدفع الكتلة النهائية إلى الأعلى. إنها لحظة كلها أو لا شيء.
واللحظة وصف جيد لمدى سرعة حدوث ذلك. في معظميقترح علماء الفلك أن هذا التفاعل بين الصدمة الخارجية والانهيار الداخلي يستغرق ثانية واحدة. تضع النماذج الأخرى مقياس الوقت في عُشر الثانية. تشير الدراسة الجديدة إلى أنه كلما كان القرار أسرع ، كلما كانت الفجوة أكثر وضوحًا في الأشياء الناتجة. على هذا النحو ، يمكن اعتبار حقيقة أن الفجوة موجودة كدليل على أن هذا قرار جزء من الثانية.
