انفجاری در فضا هشت سال بعد،‌ همچنان اسرار زندگی ستارگان را فاش می‌کند!!

ابرنواختر معروف به 2014C هشت سال پیش رخ داد، اما دانشمندان هنوز در حال مشاهده و یادگیری پیامدهای آن هستند. انفجار بسیار کم قابل مشاهده به رنگ قرمز دایره‌ای نشان داده شده است. اعتبار: Sloan Digital Sky Survey

گروهی بین‌المللی از ستاره‌شناسان سرنخ‌های جدیدی درباره انفجار ستاره‌ای مرموز کشف کرده‌اند که هشت سال پیش کشف شد، اما حتی با مشاهده دانشمندان به تکامل خود ادامه می‌دهد.

نتایج به اخترشناسان کمک می‌کند تا روند زندگی و مرگ ستارگان پرجرم – غول‌هایی بسیار بزرگتر از خورشید ما – را بهتر درک کنند.

این مطالعه توسط گروهی به رهبری دانشگاه تگزاس در آستین و شامل دانشمندان دانشگاه شیکاگو در مجله Astrophysical منتشر شد.

زندگی 2014C

در سال 2014، اخترشناسان یک نقطه درخشان ناگهانی – نشانه‌ای مطمئن از منفجر شدن یک ستاره در فضا را در آسمان دیدند.

هنگامی که یک ستاره در حال انفجار برای اولین بار شناسایی می‌شود، ستاره‌شناسان در سراسر جهان شروع به دنبال کردن آن با تلسکوپ می‌کنند زیرا نوری که از آن منتشر می‌شود به سرعت در طول زمان تغییر می‌کند. دانشمندان با مشاهده چگونگی تکامل آن، با استفاده از تلسکوپ‌هایی که می‌توانند نور مرئی و همچنین پرتوهای ایکس، امواج رادیویی و نور فروسرخ را ببینند، ویژگی‌های فیزیکی سیستم را استنباط کنند.

با انجام چندین بار این کار، دانشمندان این ستارگان در حال انفجار را به دسته‌هایی دسته‌بندی کرده‌اند. 2014C، همانطور که این رویداد خاص نامگذاری شد، شبیه چیزی بود که ابرنواختر نوع Ib نامیده می‌شود. آنها زمانی اتفاق می‌افتند که بزرگترین ستاره‌های شناخته شده در جهان می‌میرند.

در واقع، دانشمندان فکر می‌کنند که 2014C احتمالاً در اصل نه یک ستاره بلکه دو ستاره بوده که به دور یکدیگر، یکی بزرگ‌تر از دیگری می‌چرخند. ستاره پرجرمتر سریعتر تکامل یافت، منبسط شد و لایه بیرونی هیدروژن آن مکیده شد. هنگامی که در نهایت سوخت آن تمام شد، هسته آن فرو ریخت و باعث انفجاری عظیم شد.

با این حال، مشاهدات در 500 روز اول پس از انفجار نشان داده بود که در طول زمان اشعه ایکس بیشتری ساطع می‌کرد که غیرعادی بود و فقط در تعداد کمی از ابرنواخترها دیده می‌شد. ویکرام دوارکاداس، استاد پژوهشی نجوم و اخترفیزیک دانشگاه شیکاگو گفت: «این نشان می‌دهد که موج ضربه‌ای با مواد متراکم در حال تعامل است.

این گروه تصمیم گرفتند تمام داده‌های مربوط به سال 2014 را جمع‌آوری کنند، از جمله داده‌های جدیدی که به‌دست آورده‌اند و همچنین از مطالعات هشت سال گذشته، و آن‌ها را در یک تصویر منسجم از اتفاقی که برای ستاره رخ داده است، قرار دهند.

انتشار اشعه ایکس، نور مادون قرمز و امواج رادیویی همگی الگوی متمایز افزایش و سپس کاهش را نشان دادند. در همین حال، نور – اندازه گیری شده توسط تلسکوپ هابی-ابرلی UT آستین- ثابت ماند. سیگنال رادیویی نشان داد که موج ضربه‌ای با سرعت بسیار بالایی در حال گسترش است، در حالی که نور سرعت بسیار کمتری را نشان می‌دهد.

محققان پیشنهاد کردند که این رفتار عجیب مربوط به ابر متراکم هیدروژن در اطراف این دو ستاره است که در دوران اولیه زندگی آنها باقی مانده است.

وقتی ستاره منفجر شد، موج ضربه‌ای ایجاد کرد که با سرعتی در حدود 67 میلیون مایل در ساعت در همه جهات حرکت می‌کرد. با رسیدن موج ضربه‌ای به این ابر، رفتار آن تحت تأثیر نحوه شکل‌گیری ابر قرار می‌گیرد.

در ساده‌ترین مدل، این ابر کروی و متقارن فرض می‌شود. با این حال، اگر ابر یک “دونات” در اطراف دو ستاره تشکیل می‌داد – یعنی ضخیمتر از وسطش – قسمت ضخیمتر حلقه باعث کاهش سرعت موج ضربه می‌شد. در همین حال، در نواحی نازک‌تر، همانطور که در امواج رادیویی دیده می‌شود، موج ضربه‌ای به جلو می‌رفت. دوارکاداس گفت: «به برخورد آب با سنگی در مرکز رودخانه فکر کنید.

به گفته دانشمندان، سؤالات باقی مانده است، اما این امر می‌تواند علت سرعتهای مختلف موج ضربه‌ای باشد که با طول موج‌های مختلف نشان داده شده است.

به گفته دانشمندان، این مطالعه سرنخ‌های ارزشمندی را در مورد تکامل این ستارگان و جرم از دست رفته از این سیستم‌ها، و به معنای بزرگ‌تر برای زندگی و مرگ این ستارگان نسبتاً مرموز ارائه کرد.

پروفسور UT Austin و جی کریج ویلر عضو تیم، می‌گوید: «در مفهوم گسترده، این سؤال که ستاره‌های پرجرم جرم خود را چقدر از دست می‌دهند، سؤال علمی بزرگی است که ما دنبال می‌کردیم.» “چقدر جرم؟ کجاست؟ چه زمانی پرتاب شد؟ با چه فرآیند فیزیکی؟ اینها سوالات کلان بود که ما دنبالش می‌رفتیم.

“و 2014C فقط یک رویداد واحد واقعا مهم است که این روند را نشان می‌دهد.”

این مطالعه توسط بنجامین توماس از دانشگاه تگزاس در آستین رهبری شد. محقق دیگر از دانشگاه شیکاگو در این مقاله، Yerong Xu، SM’20 بود که اکنون در دانشگاه پالرمو در ایتالیا مشغول به کار است.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Eight years later, an explosion far out in space is still revealing secrets about the lives of stars

by University of Chicago APRIL 30, 2022

https://phys.org/news/2022-04-years-explosion-space-revealing-secrets.html