ستاره‌ای در آندرومدا که میلیون‌ها سال است، فوران می‌کند!!

ستاره‌ای که سالانه به صورت یک نواختر فوران می‌کند، یکی از بزرگترین ابرهای موجود در ستاره‌‌ها را که تاکنون دیده دیده شده، بوجود آورده است که هنوز هم در حال فوران است.

GK Persei، که در تصور بالا دیده می‌شود، نمونه اصلی باقیمانده نواختری است. برخلاف ابرنواخترهایی که باعث واپاشی ستارگان می‌شوند، انفجارهای نواختری روی سطوح کوتوله‌های سفید رخ می‌دهند. اگر چه رکورد قبلی برای بزرگترین باقی‌مانده نواختری است که وسعتی حدود 3.5 سال نوری دارد، اخیرا محققان M31N 2008-12a را کشف کرده‌اند که یک باقیمانده نواختری است که وسعتی بیش از 400 سال نوری را شامل می‌شود.

X-ray: NASA/CXC/RIKEN/D.Takei et al; Optical: NASA/STScI; Radio: NRAO/VLA

ستاره‌شناسان یک ستاره در کهکشان آندرومدا را کشف کرده‌اند که به طور مداوم طی چندین سال گذشته فوران می‌کند که یکی از بزرگترین پوسته‌های مواد خروجی را ایجاد کرده است، که تا کنون توسط دانشمندان دیده شده است.

 تحقیق جدید که در ماه گذشته در مجله نیچر منتشر شد، نه تنها کشف اولین بقایای چنین نواختری را در کهکشانی دیگر نشان می‌دهد بلکه راه را برای شناسایی جمعیت بالقوه ستارگانی که بطور مداوم منفجر می‌شوند، هموار می‌کند. این امر ممکن است به دانشمندان در مورد چگونگی تغییر جهان در طول زمان کمک کند.

  ستاره مسئول این بقایای عظیم، که بیش از 400 سال نوری وسعت دارد، در واقع از یکی از خشن‌ترین نوع ستارگان است: کوتوله سفید. این نوع ستاره‌ها پس از مرگ یک ستاره کوچک بوجود می‌آیند و لایه‌های بیرونی خود را از دست داده و فقط هسته چگالی از خود را برجای می‌گذارند.

اما این باقی‌مانده ستاره‌ای به نام M31N 2008-12a، کوتوله سفید معمولی نیست. این ستاره کوچک دارای یک شریک است.

کوتوله سفید و همدمش در کنار هم می‌چرخند، کوتوله سفید به سرعت هیدروژن از خود تولید می‌کند. همانطور که این سوخت هیدروژنی بی‌نظیر به سطح می‌رسد، به دلیل کشش شدید گرانشی کوتوله سفید، گرم و فشرده می‌شود. در نهایت، هیدروژن به سطحی می‌رسد که به خودی خود هلیوم را بوجود می‌آورد، و منجر به یک انفجار سطحی قدرتمند می‌شود که ما آن را نواختر می‌نامیم.

این انفجار باعث می‌شود تا کوتوله سفید به طور موقت تا یک میلیون بار روشن شود؛ چون مواد را با سرعت حدود 3 برابر سرعت نور به بیرون پرتاب می‌کند. در مورد M31N 2008-12a، با گذشت زمان، این انفجارهای تکراری باعث ایجاد یک پوسته گسترده و در حال گسترش در اطراف کوتوله سفید گردید.

براساس این مطالعه، “وجود این پوسته بزرگتر از تقریبا تمام بقایای انفجار ابرنواختری نشان می‌دهد که nova M31N 2008-12a با فرکانس بالا برای میلیون‌ها سال فوران کرده است.”

باقی‌مانده Nova M31N 2008-12a، بزرگترین بازمانده نواختری است که تاکنون کشف شده است، حدود 450 سال نوری با طول 300 سال نوری گسترده شده است. M. J. Darnley et al. (Nature volume 565, pages 460–463 (2019))

همچنان به رفتن ادامه می‌دهد و….

اندازه عظیمی از بقایای ابر تنها دلیل شهرت این ستاره نیست. در واقع، M31N 2008-12a هم‌اکنون جزو ستارگانی است که به صورت متناوب فوران می‌کنند، که حداقل یک بار در سال فوران می‌کنند. آلن شافتر از دانشگاه ایالتی سن‌دیگو در نشریۀ مطبوعاتی گفت: “زمانی که ما متوجه شدیم که M31N 2008-12a هر سال فوران می‌کند، بسیار شگفت‌زده شدیم.” زیرا اکثر نواخترهای جدیدا کشف شده، تنها یک بار در هر ده سال منفجر می‌شوند.

اما علیرغم این واقعیت که کوتوله سفید طی میلیون‌ها سال گذشته، هر ساله فوران کرده است، محققان فکر نمی‌کنند که این کار برای همیشه ادامه پیدا کند. هنگامی که کوتوله سفید فراتر از حد چاندراسخار که حدود 1.4 برابر جرم خورشید است – به صورت یک ابرنواختر منفجر شده و یا در خود فرود می‌ریزد و به ستاره نوترونی تبدیل می‌شود.

طبق نظریه، کوتوله‌های سفید که به حد چاندراسخار نزدیک می‌شوند، انفجارهای مداومی را تجربه می‌کنند که منجر به تشکیل ابر غولپیکری می‌شود و چون این امر دقیقا همان چیزی است که در اطراف M31N 2008-12a اتفاق می‌افتد، دانشمندان فکر می‌کنند که این ستاره ممکن است خود دلیلی برای انفجار ابرنواختری باشد.

اگر محققان بتوانند نمونه‌های دیگری از این نوع بقایای بزرگ را در اطراف نواخترهای مختلف پیدا کنند، آنها فکر می‌کنند بتوانند در مورد ابرنواختر نوع Ia بیشتر یاد بگیرند. از آنجا که ابرنواخترهای نوع Ia دارای روشنایی قابل پیش‌بینی هستند (به همین دلیل به آنها شمعهای استاندارد گفته می‌شند)، با مطالعه آنها، محققان می‌توانند فاصله‌های کیهانی را با دقت بسیار بالا بررسی کنند. در نهایت، این امر کمک می‌کند تا بدانیم چگونه جهان رشد کرده و در طول زمان تکامل می‌یابد.

شافتر گفت: “آنها در واقع، به ما اجازه می‌دهد نقشه جهان قابل مشاهده را بازسازی کنیم.” “با وجود اهمیت آنها، ما هنوز به طور کامل نمی‌فهمیم که از کجا آمده‌اند.”

بنابراین در حال حاضر، شافتر و همکارانش به شدت کار می‌کنند تا تعیین کنند که آیا بقایایی مانند M31N 2008-12a استثنا بوده یا نواختری رایج هستند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

http://astronomy.com/news/2019/02/annually-exploding-star-found-in-andromeda