بیگ بنگ: یک ستاره از یک ابرنواختر جان سالم به در برده تا همچنان بدرخشد و چالشی برای نظریه‌های قدیمی دربارۀ ابرنواخترها باشد.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، تاکنون نظر جامعه علمی بر این بود که وقتی یک ستاره از مرحلۀ ابرنواختری عبور می‌کند، به طور کامل ناپدید می‌شود. با این حال، ممکن است همیشه اینطور نباشد. ابرنواختر زمانی رخ می‌دهد که یک ستارۀ پرجرم در حال مرگ، شروع به خاموش شدن می‌کند. آن گاه به‌طور ناگهانی منفجر شده و مقدار بسیار زیادی نور تولید می‌کند و در پس خود، یک هسته کوچک نوترونی به جای می‌گذارد. طی این انفجار، ستاره، ماده خود را به سوی فضا پرتاب می‌کند و ممکن است درخشندگی آن به مدت چند روز از کل یک کهکشان هم بیشتر باشد. هنوز هم می‌توان بقایای درخشان ستاره‌های منفجر شده را که صدها یا هزاران سال پیش از هم پاشیده‌اند، مشاهده کرد.

ابرنواخترها بسیار نادر هستند، اما به قدری درخشان هستند که حتی یکی از همین ابرنواخترها در گذشته، در چین و در روز با چشم غیر مسلح مشاهده شده ‌است. بنابر این تعریف، شاید این‌گونه به نظر برسد که وقوع ابرنواختر، سرنوشت نهایی یک ستاره باشد، ولی اخترشناسان به تازگی ستاره‌ای کشف کرده‌اند که به نظر می‌رسد از این روند انفجاری جان سالم به در برده است.

دانشمندان ستاره قدرتمندی را مشاهده کرده‌اند که توانسته از یک ابرنواختر جان سالم به در ببرد و همچنان به درخشش خود ادامه دهد. بر اساس بیانیه مطبوعاتی محققان دانشگاه “کالیفرنیا سانتا باربارا”، در واقع این ستاره، پس از ابرنواختر حتی درخشان‌تر از قبل شده است. این رویداد شامل ابرنواختر گرماهسته‌ای “SN ۲۰۱۲Z” است و از دل داده‌های تلسکوپ فضایی “هابل” بیرون آمده است.

یک مشاهده غیرمنتظره

“کورتیس مک‌کالی” محقق فوق دکتری در دانشگاه “کالیفرنیا سانتا باربارا” و رصدخانه “لاس کامبرس” نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ما انتظار داشتیم زمانی که جدیدترین داده‌های “هابل” را دریافت کردیم، یکی از دو چیز را ببینیم. یا ستاره‌ای که به طور کامل ناپدید می‌شود یا ستاره‌ای که در تصاویر قبل از انفجار دیدیم، اما هیچکس انتظار نداشت که ستاره‌ای زنده را ببیند که درخشان‌تر شده باشد. این یک معمای واقعی بود.

ستاره “SN ۲۰۱۲Z” از نوع عجیبی از انفجار گرماهسته‌ای تشکیل شده بود که گاهی اوقات “ابرنواختر نوع Iax” نامیده می‌شود. این انفجار، تیره‌تر و ضعیف‌تر از نوع سنتی‌تر یعنی “ابرنواختر نوع Ia” است. حتی فرض شده است که این ابرنواختر یک ابرنواختر نوع Ia شکست خورده است. اکنون مشاهدات “SN ۲۰۱۲Z” ممکن است این نظریه را تأیید کند.

این ستاره اولین‌بار در سال ۲۰۱۲ در کهکشان مارپیچی “NGC ۱۳۰۹” کشف شد. اکنون پس از رصد دقیق آن طی این سال‌ها، محققان بر این باورند که این ستاره نیمه منفجر شده پس از ابرنواختر، درخشان‌تر شده، زیرا اصطلاحا به حالت بسیار بزرگتری پف کرده است. این ابرنواختر به اندازۀ کافی قدرتمند نبود که تمام مواد اطراف را از خود دور کند، بنابراین مقداری از آن به چیزی که به آن “باقیمانده‌ی محدود” می‌گویند، سقوط کرد. اکنون تیم تحقیقاتی حتی انتظار دارد که با گذشت زمان، این ستاره، حالت اولیه خود را از سر بگیرد.

“اندی هاول” استادیار دانشگاه “کالیفرنیا سانتا باربارا” و دانشمند ارشد رصدخانه “لاس کامبرس” می‌گوید: طبیعت سعی کرد این ستاره را نابود کند، اما این ستاره قدرتمندتر از آن چیزی بود که ما تصور می‌کردیم. این ستاره هنوز همان ستاره است، اما به شکلی متفاوت و در واقع از مرگ گریخته است.

حد چاندراسخار

مدت‌ها اعتقاد بر این بود که ابرنواخترهای نوع Ia زمانی منفجر می‌شوند که یک ستاره کوتوله سفید به حد معینی در اندازه برسد که به آن “حد چاندراسخار” می‌گویند. اما این نظریه با گذشت زمان رد شد، زیرا بسیاری از ابرنواخترها جرم کمتری از این داشتند و ایده‌های جدیدی ظاهر شد که نشان می‌داد چیزهای دیگری باعث انفجار آنها می‌شود.

“حد چاندراسخار”(Chandrasekhar limit) نام حدی در نجوم است که وضعیت ستاره بعد از انفجار را مشخص می‌کند، به طوری که اگر جرم هسته ستاره بعد از انفجار از “حد چاندراسخار” کمتر بود، هسته ستاره به کوتوله سفید تغییر می‌کند(خورشید در این دسته جای می‌گیرد) و اگر بیشتر بود هسته ستاره، ستاره نوترونی یا سیاه‌چاله می‌شود. این مقدار را “سوبرامانیان چاندراسخار” فیزیکدان هندی به دست آورد و مقدار این حد تقریباً برابر ۱.۴ جرم خورشید است. در این مورد، محققان بر این باورند که این رشد تا حد نهایی، دقیقاً همان چیزی است که برای “SN ۲۰۱۲Z” رخ داده است.

“مک‌کالی” می‌گوید: پیامدهای ابرنواختر نوع Ia عمیق است. ما دریافتیم که ابرنواخترها حداقل می‌توانند تا حد چاندراسخار رشد کنند و منفجر شوند. با این حال، حداقل در برخی مواقع، انفجارها ضعیف هستند. اکنون باید بفهمیم که چه چیزی باعث می‌شود یک ابرنواختر شکست بخورد و به یک نوع Iax تبدیل شود و چه چیزی باعث موفقیت آن به عنوان یک ابرنواختر نوع Ia می‌شود. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Astrophysical Journal منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: interestingengineering.com