هايبرنوفا

المستعر الأعظم الفائق الطاقة هو مستعر أعظم فائق الطاقة يُعتقد أنه ينتج عن انهيار نواة نجمية هائلة. في هذه الحالة، ينهار نجم ضخم (أكبر من 30 كتلة شمسية ) ليشكل ثقبًا أسود دوارًا ينبعث منه نفاثتان فلكيتان ويحيط به قرص تراكمي . وهو نوع من الانفجارات النجمية التي تقذف مادة بطاقة حركية عالية بشكل غير عادي ، أعلى بعشرة أضعاف من معظم المستعرات العظمى، وبلمعان يفوقها بعشرة أضعاف على الأقل. تُطلق المستعرات الأعظمية الفائقة أشعة غاما شديدة الكثافة لدرجة أنها غالبًا ما تبدو مشابهة للمستعر الأعظم من النوع Ic ، ولكن بخطوط طيفية عريضة بشكل غير عادي تشير إلى سرعة تمدد عالية للغاية. تُعد المستعرات الأعظمية الفائقة إحدى آليات إنتاج انفجارات أشعة غاما الطويلة ، والتي تتراوح مدتها من ثانيتين إلى أكثر من دقيقة. وقد أُطلق عليها أيضًا اسم المستعرات العظمى فائقة اللمعان ، على الرغم من أن هذا التصنيف يشمل أيضًا أنواعًا أخرى من الانفجارات النجمية شديدة اللمعان ذات أصول مختلفة.

في ثمانينيات القرن العشرين، استُخدم مصطلح "هايبرنوفا" لوصف نوع نظري من المستعرات العظمى يُعرف الآن باسم "مستعر عدم استقرار الزوج" . ويشير هذا المصطلح إلى الطاقة العالية للغاية للانفجار مقارنةً بالمستعرات العظمى النموذجية الناتجة عن انهيار النواة . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} وقد استُخدم المصطلح سابقًا لوصف انفجارات افتراضية ناتجة عن أحداث متنوعة، مثل النجوم العملاقة الفائقة ، وهي نجوم من الجيل الثالث ذات كتلة هائلة في الكون المبكر، ^{[ 5 ]} أو عن أحداث مثل اندماج الثقوب السوداء . ^{[ 6 ]}

في فبراير 1997، تمكن القمر الصناعي الهولندي الإيطالي بيبوساكس من تحديد موقع انفجار أشعة غاما GRB 970508 في مجرة ​​خافتة تبعد حوالي 6 مليارات سنة ضوئية. ^{[ 7 ]} ومن خلال تحليل البيانات الطيفية لكل من GRB 970508 ومجرته المضيفة، خلص بلوم وآخرون في عام 1998 إلى أن المستعر الأعظم الفائق كان السبب المرجح. ^{[ 7 ]} وفي العام نفسه، افترض عالم الفلك البولندي بوهدان باتشينسكي، بتفصيل أكبر، أن المستعرات العظمى ناتجة عن نجوم تدور بسرعة فائقة. ^{[ 8 ]}

استُخدم مصطلح "هايبرنوفا" منذ أواخر القرن العشرين، ثم جرى تعديله لاحقًا ليُشير إلى المستعرات العظمى ذات الطاقة الحركية الهائلة. ^{[ 9 ]} كان أول مستعر أعظم هايبرنوفا مُرصَد هو SN 1998bw ، الذي بلغت إضاءته 100 ضعف إضاءة المستعر الأعظم من النوع Ib القياسي. ^{[ 10 ]} وكان هذا المستعر الأعظم أول مستعر أعظم يُرتبط بانفجار أشعة غاما، وقد أنتج موجة صدمية تحتوي على طاقة تفوق طاقة المستعر الأعظم العادي بعشرة أضعاف. يُفضّل بعض العلماء تسمية هذه الأجسام ببساطة " مستعرات عظمى عريضة الخطوط من النوع Ic" . ^{[ 11 ]} ومنذ ذلك الحين، طُبِّق المصطلح على مجموعة متنوعة من الأجسام، لا يُطابق جميعها التعريف القياسي؛ على سبيل المثال ASASSN-15lh . ^{[ 12 ]}

في عام 2023، نُشرت ملاحظة الحدث العابر عالي الطاقة وغير الكوازار AT2021lwx، والذي يتميز بانبعاث قوي للغاية من أطوال موجية تتراوح من الأشعة تحت الحمراء المتوسطة إلى الأشعة السينية، وطاقة إجمالية قدرها1.5 × 10⁴⁶ جول  . ^{[ 13 ]} لا يُعتقد أن هذا الجسم مستعر أعظم فائق، بل يُرجح أنه سحابة غازية هائلة يمتصها ثقب أسود ضخم. وقد أطلق عليه مرصد زويكي للظواهر العابرة اسمًا عشوائيًا ^هو "ZTF20abrbeie" . هذا الاسم، بالإضافة إلى شراسة الحدث الظاهرة، أكسبه لقب "باربي المخيفة"، ما لفت انتباه وسائل الإعلام الرئيسية.

يُعتقد أن المستعرات العظمى الفائقة هي مستعرات عظمى ذات مقذوفات تمتلك طاقة حركية أكبر من حواليتبلغ طاقتها 1045 جول ، ^أي  أعلى بعشرة أضعاف من طاقة المستعر الأعظم النموذجي الناتج عن انهيار النواة. وتكون كتل النيكل المقذوفة كبيرة، وتصل سرعة قذفها إلى 99% من سرعة الضوء . وعادةً ما تكون هذه المستعرات من النوع Ic، ويرتبط بعضها بانفجارات أشعة غاما طويلة الأمد . وتتراوح الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة من هذه الأحداث من طاقة مماثلة لطاقة مستعرات النوع Ic الأخرى، إلى طاقة بعض أكثر المستعرات العظمى سطوعًا المعروفة، مثل SN 1999as . ^{[ 14 ] [ 15 ]}

ارتبط المستعر الأعظم النموذجي، SN 1998bw، بانفجار أشعة غاما GRB 980425. لم يُظهر طيفه أي هيدروجين أو خصائص واضحة للهيليوم ، لكن خطوط السيليكون القوية صنفته كمستعر أعظم من النوع Ic. كانت خطوط الامتصاص الرئيسية متسعة للغاية، وأظهر منحنى الضوء مرحلة سطوع سريعة جدًا، ليصل إلى سطوع مستعر أعظم من النوع Ia في اليوم السادس عشر. بلغت الكتلة الإجمالية المقذوفة حوالي 10 أضعاف كتلة _الشمس، وكتلة النيكل المقذوفة حوالي 0.4 ضعف _{كتلة الشمس} . ^{[ 14 ]} أظهرت جميع المستعرات العظمى المرتبطة بانفجارات أشعة غاما المقذوفات عالية الطاقة التي تميزها كمستعرات عظمى. ^{[ 16 ]}  

وقد لوحظت المستعرات العظمى الراديوية شديدة السطوع بشكل غير عادي كنظائر للمستعرات العظمى الفائقة، وقد أطلق عليها اسم "المستعرات العظمى الراديوية الفائقة". ^{[ 17 ]}

تركز نماذج المستعرات العظمى الفائقة على النقل الفعال للطاقة إلى المقذوفات. في المستعرات العظمى ذات الانهيار الأساسي العادي ، يهرب 99% من النيوترينوات المتولدة في النواة المنهارة دون أن تتسبب في قذف المادة. يُعتقد أن دوران النجم الأصلي للمستعر الأعظم يُولّد نفاثة تُسرّع المادة بعيدًا عن الانفجار بسرعة تقارب سرعة الضوء. تُدرس الأنظمة الثنائية بشكل متزايد باعتبارها أفضل طريقة لتجريد الأغلفة النجمية وترك نواة عارية من الكربون والأكسجين، ولتحفيز ظروف الدوران اللازمة لتكوين مستعر أعظم فائق.

• مصادر انفجارات أشعة غاما – أنواع الأجرام السماوية التي يمكنها إصدار انفجارات أشعة غاما 
• نجم الكوارك – نجم غريب مضغوط يتكون من مادة تتألف في الغالب من الكواركات 
• كوارك نوفا – انفجار افتراضي لنجم نيوتروني