اخترشناسان نوع جدیدی از ابرنواختر را شناسایی کردند که هرگز از وجود آن خبر نداشتیم!!

ما اغلب تصور می‌کنیم که انفجارهای ابرنواختری برای ستارگان بزرگ اجتناب ناپذیر است. سوخت ستاره بزرگ تمام می شود، گرانش هسته اش را فرو می ریزد و بوم!

اما اخترشناسان مدت‌هاست فکر می‌کردند که حداقل پایان یکی از انواع ستاره‌های بزرگ به یک ابرنواختر ختم نمی‌شود. این ستاره‌ها که به عنوان ستاره‌های ولف ـ رایه شناخته می‌شوند، تصور می‌شد که با فروپاشی آرام هسته‌شان به یک سیاه‌چاله تبدیل می‌شوند. اما یک کشف جدید نشان می‌دهد که آنها ممکن است به ابرنواختر تبدیل شوند.

ستارگان ولف‌ـرایه از جمله پرجرم‌ترین ستارگان شناخته شده هستند. آنها در پایان عمر کوتاه خود هستند، اما به جای اینکه سوختشان تمام شود و منفجر شوند، لایه‌های بیرونی خود را با باد ستاره‌ای بسیار قدرتمند بیرون می‌رانند.

این امر باعث ایجاد سحابی در اطراف ستاره می‌شود که سرشار از هلیوم یونیزه، کربن و نیتروژن است، اما تقریباً هیچ هیدروژنی وجود ندارد. دمای سطح ستاره باقیمانده می‌تواند بیش از 200000 کلوین باشد که آنها را به درخشان‌ترین ستاره‌های شناخته شده تبدیل می‌کند.

اما از آنجایی که بیشتر این نور در محدوده فرابنفش قرار دارد، آنها به طور خاصی برای چشم غیرمسلح درخشان نیستند.

حتی با بیرون ریختن لایه‌های بیرونی ستاره‌ی ولف‌ـرایه، ستاره مرکزی هنوز بسیار پرجرم‌تر از خورشید است. بنابراین تصور‌کنید که تبدیل شدن آن به یک ابرنواختر فقط موضوع زمان است.

مهم نیست که همجوشی جدول تناوبی تا چه اندازه رخ می‌دهد، در نهایت سوخت آن تمام می‌شود و به یک ابرنواختر با فروپاشی هسته تبدیل می‌شود.

اما ما می‌توانیم طیف عناصر درون یک ابرنواختر را ببینیم و هرگز طیفی را ندیده‌ایم که با ستاره‌های ولف‌ـرایه مطابقت داشته باشد. از آنجایی که کشف ابرنواخترها رایج می‌باشد، برخی از ستاره‌شناسان متعجب شدند که آیا ستارگان ولف‌ـرایه مرگی آرام دارند یا خیر.

ایده این بود که آن‌ها لایه‌های بیرونی کافی را بیرون می‌اندازند تا هسته باقی‌مانده در نهایت مستقیماً به یک سیاه‌چاله سقوط کند. نیازی به انفجار غول پیکر نیست. مرگ خاموش در انتظار یک ستاره پرجرم است.

مطالعه اخیر نشان می‌دهد که حداقل برخی از ستاره‌های ولف‌ـرایه تبدیل به ابرنواختر می‌شوند. این تیم به طیف یک ابرنواختر معروف به SN 2019hgp نگاه کردند که توسط تأسیسات گذرا Zwicky (ZTF) کشف شد.

طیف این ابرنواختر دارای نور تابشی درخشان بود که نشان دهنده وجود کربن، اکسیژن و نئون بود، اما نه هیدروژن یا هلیوم. وقتی تیم به داده‌ها با دقت بیشتری نگاه کرد، متوجه شد که این خطوط انتشار خاص توسط عناصری از ابرنواختر به طور مستقیم ایجاد نشده‌اند.

در عوض، آنها بخشی از یک سحابی بودند که با سرعت بیش از 1500 کیلومتر بر ثانیه از ستاره دور می‌شدند.

به عبارت دیگر، قبل از وقوع ابرنواختر، ستاره مولد توسط یک سحابی غنی از کربن، نیتروژن و نئون احاطه شده بود، در حالی که فاقد عناصر سبکتر هیدروژن و هلیوم بود. انبساط سحابی باید توسط بادهای ستاره‌ای قوی انجام شده باشد.

این امر به خوبی با ساختار یک ستاره ولف ـ رایه مطابقت دارد. بنابراین به نظر می‌رسد SN 2019hgp اولین نمونه از ابرنواختر  ولف ـ رایه است. از آن زمان، ابرنواخترهای مشابهی نیز شناسایی شده‌اند.

از آنجایی که این ابرنواختر با طیف‌های سحابی اطراف شناسایی شده است، مشخص نیست که آیا این انفجار یک ابرنواختر ساده بوده است یا اینکه آیا این یک فرآیند ترکیبی پیچیده‌تر بوده است که در آن لایه بالایی ستاره منفجر می‌شود در حالی که هسته مستقیماً فرو می‌ریزد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Astronomers Have Identified a New Kind of Supernova We Never Knew Existed

BRIAN KOBERLEIN, UNIVERSE TODAY 20 JANUARY 2022

https://www.sciencealert.com/astronomers-have-identified-a-new-kind-of-supernova-in-stars-thought-to-have-quiet-deaths