ستاره‌های کوتوله سفید بسیار سریع سرنخهایی برای درک ابرنواخترها ارائه می‌دهند!!
اعتبار: دامنه عمومی Pixabay/CC0
دانشمندان خوشه RIKEN برای تحقیقات پیشگام از مدل‌سازی رایانه‌ای استفاده کرده‌اند تا نشان دهند که چگونه یک نوع فرضی ابرنواختر در مقیاس هزاران سال تکامل می‌یابد و به محققان راهی برای جستجوی نمونه‌هایی از ابرنواخترهای این مدل، معروف به «D6» می‌دهد.
ابرنواخترها در کیهان‌شناسی مهم هستند، زیرا یک نوع، Ia، به عنوان “شمع استاندارد” استفاده می‌شود که امکان اندازه‌گیری فاصله را فراهم می‌کند و در واقع از آنها برای اندازه‌گیری‌هایی استفاده می‌شود که به طور شگفت‌انگیزی به ناظران اولیه نشان داد که انبساط کیهان در حال شتاب گرفتن است. به طور کلی پذیرفته شده است که ابرنواخترهای نوع Ia از انفجار ستارگان معروف به کوتوله‌های سفید – ستارگانی که هیدروژن خود را سوزانده و به اجرام فشرده تبدیل شده‌اند – به وجود می‌آیند، اما مکانیسمی که باعث انفجار می‌شود به خوبی شناخته نشده است.
اخیراً، کشف کوتوله‌های سفید که به سرعت در حال حرکت هستند، به یکی از مکانیسم‌های پیشنهادی برای منشأ این ابرنواخترها، D6، اعتبار بیشتری بخشیده است. در این سناریو، یکی از دو کوتوله سفید در یک سیستم دوتایی تحت چیزی قرار می‌گیرد که به عنوان “انفجار مضاعف” شناخته می‌شود، جایی که یک لایه سطحی هلیم ابتدا منفجر می‌شود، سپس انفجار بزرگ‌تری هسته کربن-اکسیژن ستاره را مشتعل می‌کند. این امر منجر به از بین رفتن ستاره می‌شود و همدم که ناگهان از جاذبه گرانشی ستاره در حال انفجار رها می‌شود، با سرعت بسیار زیادی به بیرون پرتاب می‌شود.
با این حال، اطلاعات کمی در دسترس است که بقایای چنین رویدادی مدتها پس از انفجار اولیه چه شکلی خواهد بود. برای کشف این موضوع، تیم تصمیم گرفت تا تکامل طولانی‌مدت را به شکل یک باقیمانده ابرنواختری هزاران سال پس از انفجار شبیه‌سازی کند. در واقع، آنها توانستند برخی از ویژگیهای سیستم پیش‌ساز را مشاهده کنند که مختص این سناریو است، بنابراین راهی برای کاوش فیزیک ابرنواخترها، از جمله یک «سایه» یا تکه‌ای تاریک ارائه کردند که توسط یک حلقه روشن احاطه شده بود. همانطور که معمولاً تصور می‌شود، آنها همچنین به این نتیجه رسیدند که بقایای انفجارهای نوع Ia لزوماً متقارن نیستند.
به گفته جیل فراند، نویسنده اول این مطالعه، “انفجار ابرنواختر D6 شکل خاصی دارد. ما مطمئن نبودیم که مدتها پس از رویداد اولیه در باقیمانده آن قابل مشاهده باشد، اما در واقع متوجه شدیم که یک امضای خاص وجود دارد که ما هنوز هزاران سال پس از انفجار می‌توانیم آن را ببینیم.”
شیگهیرو ناگاتاکی، رهبر آزمایشگاه بیگ بنگ اخترفیزیکی در RIKEN، می‌گوید: “این یافته بسیار مهم است، زیرا می‌تواند بر استفاده از ابرنواخترهای Ia به عنوان معیارهای کیهانی تأثیر بگذارد. زمانی تصور می‌شد که آنها از یک پدیده منشا می‌گیرند. اما اگر متنوع باشند، ممکن است نیاز به ارزیابی مجدد نحوه استفاده از آنها داشته باشد.”
فراند ادامه می‌دهد: “ما قصد داریم نحوه محاسبه دقیق تابش اشعه ایکس را با در نظر گرفتن ترکیب و وضعیت پلاسمای شوکه شده، به منظور مقایسه مستقیم با مشاهدات، یاد بگیریم. امیدواریم مقاله ما به شما برای ایده‌های جدید برای رصدگران کمک کند تا بدانند در بقایای ابرنواخترها چه چیزی را باید جستجو کرد.”
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Hyperfast white dwarf stars provide clues for understanding supernovae
by RIKEN MAY 6, 2022
https://phys.org/news/2022-05-hyperfast-white-dwarf-stars-clues.html