ابرنواختر 850 ساله و “ستاره زامبی”!!

ساختار آتش بازی غیرمعمول سحابی Pa 30 ممکن است از ادغام دو ستاره در حال مرگ ناشی شود.

 رابرت فسن

در انفجار ابرنواختری رصدگران در خاور دور تقریباً 850 سال پیش، غیرعادی‌ترین بازمانده‌ای را مشاهده کردند که ستاره‌شناسان تاکنون یافته‌اند. رابرت فسن (کالج دارتموث) که در اواخر اکتبر 2022 با تلسکوپ 2.4 متری هیلتنر در کیت پیک از این شی عجیب عکس گرفت، می‌گوید: «من [ده‌ها] روی ابرنواخترها کار کرده‌ام و هرگز چنین چیزی ندیده‌ام.

فسن نتایج خود را در بیست و چهل و یکمین نشست انجمن نجوم آمریکا (AAS) در سیاتل ارائه کرد. مقاله‌ای به Astrophysical Journal Letters ارسال شده است. در کار دیگری که در نشست AAS ارائه شد و به اطلاعیه‌های ماهانه انجمن سلطنتی نجوم ارسال شد، نویسنده همکار او بردلی شفر (دانشگاه ایالتی لوئیزیانا) استدلال می‌کند که این ابرنواختر زمانی به وجود آمد که دو ستاره کوتوله سفید با هم برخورد کردند و یک “زامبی” بسیار پرانرژی باقی ماند.”

ستاره‌شناس آماتور (و دومین همکار فسن) دانا پچیک این سحابی را در آگوست 2013 در تصاویر آرشیو شده از کاوشگر مادون قرمز گسترده ناسا (WISE) کشف کرد. اگرچه تصاویر مادون قرمز جزئیات زیادی را نشان نمی‌دادند. در ابتدا، پچیک معتقد بود که یک سحابی سیاره‌ای پیدا کرده است (سی امین یافته او، از این رو Pa 30 نام گرفت) اما مشاهدات طیف‌سنجی بعدی نشان داد که این سحابی به احتمال زیاد یک بقایای ابرنواختر است. با این حال، این سحابی امواج رادیویی یا اشعه ایکس زیادی تولید نمی‌کند و هیچ ستاره نوترونی یا سیاه‌چاله‌ای در مرکز آن وجود ندارد. در عوض، ستاره مرکزی (که گاهی به نام ستاره پارکر، به نام ستاره‌شناس دانشگاه هنگ کنگ، کوئنتین پارکر شناخته می‌شود که برای اولین بار طیف آن را مطالعه کرد) یک کوتوله سفید عجیب و غریب است.

با این حال، ستاره‌شناسان اکنون در مورد ارتباط آن با SN1181، یک ابرنواختر با قدر صفر مطمئن هستند که در 6 آگوست 1181 پس از میلاد در شمال ذات‌الکرسی ظاهر شد. ناظران چینی و ژاپنی ثبت کردند که این “ستاره مهمان” به آرامی در یک دوره شش ماهه محو می‌شود.

در دهه 1970، ستاره‌شناسان حدس زدند که باقیمانده ابرنواختر 3C58 و تپ اختر مرتبط با آن PSR J0205+6449 محتمل ترین بقایای انفجار قرن دوازدهم هستند. با این حال، شفر می‌گوید، تحقیقات بعدی نشان داد که 3C58 بسیار قدیمی است. همچنین، موقعیت آسمان با مشاهدات چینی مطابقت ندارد. طبق مطالعه سال 2021 توسط آندریاس ریتر (دانشگاه هنگ کنگ)، پارکر و همکارانشان، Pa 30 با همه حساب‌ها مطابقت دارد. به طور خاص، سرعت انبساط اندازه گیری شده سحابی – حدود 11000 کیلومتر در ثانیه – سن آن را 850 سال نشان می‌دهد.

شفر می‌گوید که ستاره کوتوله سفید مرکزی «یک چیز عجیب و غریب» است. دمای سطح آن حدود 200000 کلوین است. درخشندگی آن 130 برابر خورشید است و در قرن گذشته به سرعت 1.7 قدر در حال محو شدن است. نکته قابل توجه این است که باد ستاره‌ای سریع و بی‌سابقه‌ای تولید می‌کند که با سرعت 16000 کیلومتر در ثانیه یا 5 درصد سرعت نور به سمت بیرون حرکت می‌کند.

فسن می‌گوید: «این دیوانه‌کننده است. ستاره‌ها به سادگی باد با سرعت 16000 کیلومتر بر ثانیه ندارند. حتی ستارگان غول پیکر و درخشان ولف ـ رایه حداکثر با سرعت چند هزار کیلومتر بر ثانیه باد دارند. بنابراین چه نوع عجیبی از ابرنواختر می‌تواند همه اینها را توضیح دهد؟

مشاهدات جدید فسن از Pa 30، که در پرتو گوگرد یونیزه به دست آمده و جزئیات بسیار بیشتری را نسبت به تصاویر باند پهن مادون قرمز یا نور مرئی نشان می‌دهد، حاوی آخرین قطعه در پازل SN1181 است. علیرغم فاصله تقریباً 8000 سال نوری این سحابی، این تصویر رشته‌های شعاعی جالبی را نشان می‌دهد که احتمالاً زمانی تولید می‌شوند که باد شدید ستاره‌ای، توده‌های کوچکی از گاز با سرعت پایین‌تر را از بین می برد که در اثر انفجار به بیرون پرتاب می‌شود. همکار رسانه‌ای AAS، بن کاسیس که به طور اتفاقی در اتاق کنترل تلسکوپ بود که رصد انجام شد، هیجان فسن در آن شب را به وضوح به یاد می‌آورد. او می‌گوید: «حتی داده‌های خام به وضوح الگوی قابل‌توجهی را نشان می‌دهند.

بر اساس مقاله 2021 توسط ریتر و همکارانش، SN1181 یک ابرنواختر با درخشندگی کم از نوع نادر Iax بود. در حالی که ابرنواخترهای “عادی” نوع Ia ناشی از انفجار فاجعه بار یک ستاره کوتوله سفید هستند، در ابرنواخترهای نوع Iax با نور کمتر، ستاره در حال انفجار به نحوی زنده می‌ماند.

نظریه‌پردازان سناریوهای مختلفی را برای توضیح انفجارهای Iax ارائه کرده‌اند. برخی از آنها وجود یک ستاره همراه اهداکننده ماده را پیش بینی می‌کنند. اما در مورد ستاره پارکر، مشاهدات دقیق توسط رصدخانه تس ناسا نشان می‌دهد که این ستاره مجرد است. به گفته شفر، تنها یک مدل با مشاهدات Pa 30 و ستاره مرکزی “وواک عجیب” آن مطابقت دارد: برخورد دو کوتوله سفید که یکی از آنها عمدتاً از کربن و اکسیژن و دیگری از اکسیژن و نئون تشکیل شده است.

ژاکو وینک (دانشگاه آمستردام)، کارشناس بقایای ابرنواخترها که در این مطالعات شرکت نداشت، با این موضوع موافق است. می‌گوید: «خیلی خوب است که آنها باقیمانده‌ای را برای SN1181 شناسایی کرده‌اند، به‌ویژه که از نوعی ابرنواختر است که هنوز به طور کامل شناخته نشده است.»

مشاهدات آتی باقیمانده جذاب و “ستاره زامبی” در هسته آن، نور بیشتری را در مورد این نوع نادر و عجیب انفجار ابرنواختر روشن خواهد کرد. فسن قبلاً برای رصد در تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی جیمز وب درخواست داده است. او می‌گوید: «تصویر وب شگفت‌انگیز خواهد بود. “

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

850-YEAR-OLD SUPERNOVA LEFT “ZOMBIE STAR” BEHIND

BY: GOVERT SCHILLING JANUARY 14, 2023 

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/amateur-astronomer-discovers-a-weird-supernovas-fireworks/