با شناسایی رقص مرگ بین دو ستاره، نوع احتمالی جدیدی از ابرنواخترها کشف شد
ستاره‌شناسان تاریخچه‌ی شگفت‌انگیز رقص مرگ را بین دو ستاره‌ی عظیم در فاصله‌ی ۵۰۰ سال نوری از زمین ثبت کرده‌اند که منجر به فرآیندی جدید برای شکل‌گیری ابرنواختر شده است.
این یافته‌ی جدید که ۳ سپتامبر در نشریه‌ی Science منتشر شده، توسط رصدخانه‌ی ملی نجوم رادیویی (NRAO) در نیومکزیکو صورت گرفته است. شواهد مطالعه‌ی اخیر نشان می‌دهد که یک سیاهچاله یا ستاره‌ی نوترونی به هسته‌ی ستاره‌ی همدم خود سرازیر و با این کار باعث انفجار ابرنواختری آن شده است.
«دیلون دانگ» (Dillon Dong) ستاره‌شناس مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا و نویسنده‌ی مقاله‌ی جدید، در توضیح این کشف گفت: «نظریه‌ها پیش‌بینی کرده بودند که چنین اتفاقی می‌افتد اما این نخستین بار است که وا واقعا آن را رصد می‌کنیم.»
برای نخستین بار داده‌های تلسکوپ رادیویی «آرایه‌ی بسیار بزرگ» (VLA) که یک رصدخانه‌ی رادیویی در سوکورو نیومکزیکو است، دانشمندان را از این پدیده آگاه کرد. تحت پروژه‌ی چند ساله‌ی «نقشه‌برداری آسمان توسط آرایه‌ی بسیار بزرگ» (VLASS) که از سال ۲۰۱۷ آغاز شده است. دانگ و همکارانش در حال بررسی این تصاویر بودند که متوجه یک جرم درخشان در امواج رادیویی شدند. این جرم در داده‌های قبلی VLA ظاهر نشده بود.
بنابراین پژوهشگران بر روی آن تمرکز کردند. برای مشاهده‌ی این جرم جدید که حالا با نام VT 1210+4956 شناخته می‌شود از VLA و تلسکوپ «کک» (Keck) در هاوایی استفاده کردند. آن‌ها دریافتند که انتشار رادیویی درخشان VT 1210+4956 از اطراف یک کهکشان دور و ستاره‌ساز در فاصله‌ی ۵۰۰ میلیون سال نوری می‌آید.
نکته‌ی جالب توجه این است که با بررسی بیشتر مشخص شد در سال ۲۰۱۴ هم یکی از ابزارهای ایستگاه فضایی بین‌المللی فوران پرتو ایکس را که از VT 1210+4956 می‌آید تشخیص داده است.
آرایه‌ی بسیار بزرگ کارل گوت جنسکی
Credit: NRAO
طبق اعلام «رصدخانه ملی رادیویی آمریکا» (NRAO) داده‌های رصدهای گوناگون به پژوهشگران امکان داد تا بخش‌های جذاب تاریخچه‌ی رقص مرگ میان دو ستاره‌ی عظیم طی چند قرن را در کنار هم قرار دهند.
مانند بسیاری از ستارگان با جرمی بسیار بیشتر از خورشید ما، این دو ستاره هم به صورت یک جفت دوتایی تشکیل شده‌اند و مدار آن‌ها هم نزدیک یکدیگر است. یکی از این دو ستاره که عظیم‌تر از دیگری بود، در طول عمر معمولی و با همجوشی هسته‌ای، سریع‌تر تکامل یافت. این ستاره ابتدا به عنوان یک ابرنواختر منفجر شد و یک سیاهچاله یا یک ستاره‌ی نوترونی بسیار متراکم را بر جای گذاشت.
به دنبال این رویداد کیهانی، مدار سیاهچاله یا ستاره‌ی نوترونی به‌طور پیوسته به ستاره‌ی همدم نزدیک شد و حدود ۳۰۰ سال پیش وارد جو ستاره‌ی همدم شد تا رقص مرگ را آغاز کند.
در این مرحله فعل‌وانفعالی آغاز شد که گاز را از ستاره‌ی همدم به فضا پرتاب کرد. گاز خارج شده به صورت مارپیچی به سمت بیرون هدایت شد و حلقه‌ای منبسط شونده به شکل دونات را که «چنبره» (Torus) نام دارد، در اطراف هر دو ستاره ایجاد کرد.
روند شکل‌گیری انفجار ابرنواختری جدید VT 1210+4956
۱. ستاره‌ی نوترونی یا سیاهچاله به دور ستاره‌ی همدم می‌چرخد و طی هزاران سال به آن نزدیک می‌شود. ۲. ستاره‌ی نوترونی یا سیاهچاله وارد جو ستاره‌ی همدم شده و گاز را به صورت مارپیچی منبسط شونده به بیرون پرتاب می‌کند. ۳. هنگامی که ستاره‌ی نوترونی یا سیاهچاله به جو ستاره‌ی همدم می‌رسد به‌طور مختصر یک دیسک تشکیل می‌دهد که جت فوق سریعی را به بیرون می‌راند. همجوشی هسته‌ای که هسته را تحت گرانش خود نگه داشته، مختل شده و باعث فروپاشی و در نهایت انفجار ابرنواختری می‌شود. ۴. مواد انفجار ابرنواختری به مواد حاصل از انفجار قبلی می‌رسد و شوک قدرتمندی ایجاد می‌کند که توسط VLA مشاهده شده است.
Credit: Bill Saxton/ NRAO/ AUI/ NSF
به گفته‌ی ستاره‌شناسان سیاهچاله یا ستاره‌ی نوترونی در نهایت به سمت مرکز ستاره‌ی دوم حرکت کرده است. این فرآیند همجوشی هسته‌ای را که باعث درخشش ستاره‌ی همدم می‌شد مختل کرد و مانع از فروپاشی هسته‌ی آن تحت گرانش خود شد. بدین ترتیب بدون همجوشی، هسته‌ی ستاره‌ی دوم فرو ریخت و به عنوان یک ابرنواختر منفجر شد.
این‌طور که دانگ اشاره کرد: «ستاره‌ی همدم پیش از این هم قرار بود در پایان عمر خود منفجر شود اما این ادغام، روند انفجار را سرعت بخشید.»
سرعت موادی که به دنبال انفجار ابرنواختری ۲۰۱۴ پرتاب شد بسیار بیشتر از موادی بود که قبلا از ستاره‌ی همدم پرتاب شده بود و VLASS درست زمانی این جرم را مشاهده کرد که موج انفجار ابرنواختری با آن مواد برخورد می‌کرد و باعث ایجاد شوک‌های قدرتمند می‌شد. به همین دلیل در تصاویر رادیویی VLA انتشار رادیویی روشن دیده می‌شد.
به گفته‌ی «گرگ هالینان» (Gregg Hallinan) دیگر پژوهشگر مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا «همه‌ی قطعات این پازل در کنار هم قرار گرفته‌اند تا این سرگذشت شگفت‌انگیز را بیان کنند. بقایای ستاره‌ای که مدت‌ها پیش منفجر شده است، در همدم فرو ریخته و باعث انفجار آن هم شده است.»
اکنون روندی جدید برای شکل‌گیری یک ابرنواختر دیده شده است که جذابیت زیادی برای دانشمندان دارد. زیرا به‌طور معمول ستاره‌های عظیم هنگامی که سوختشان پایان می‌یابد، به صورت ابرنواختر منفجر می‌شوند اما پژوهشگران همواره به دنبال انواع دیگری از انفجارهای ستاره‌ای بوده‌اند تا بتواند به آن‌ها در درک بهتر جهان کمک کند.
عکس کاور: انفجار ابرنواختری VT 1210+4956
Credit: Bill Saxton/ NRAO/ AUI/ NSF
