مرگ ستارگان، به‌ویژه انفجارهای ابرنواختری، از باشکوه‌ترین و خشن‌ترین رویدادهای کیهان به شمار می‌روند؛ یک پایان درخشان و نهایی برای عمر یک ستاره. اما آیا ممکن است یک ستاره، نه یک بار، که دو بار طعم مرگ انفجاری را بچشد؟ تا همین اواخر، این ایده تنها در حد یک نظریه جسورانه بود. اکنون، اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ‌های قدرتمند زمینی، برای نخستین بار تصویری بی‌سابقه از بقایای ستاره‌ای ثبت کرده‌اند که داستان یک انفجار دو مرحله‌ای و شگفت‌انگیز را روایت می‌کند. با آوا استار همراه باشید تا پرده از راز این ستاره مرده برداریم.
- اخترشناسان برای اولین بار تصویری دقیق از بقایای ابرنواختر SNR 0509-67.5 ثبت کرده‌اند که شواهد محکمی برای وقوع دو انفجار در یک ستاره ارائه می‌دهد.
- این یافته، نظریه “انفجار دوگانه” (Double Detonation) را تأیید می‌کند؛ یعنی یک کوتوله سفید پیش از رسیدن به حد بحرانی جرم (حد چاندراسخار) نیز می‌تواند منفجر شود.
- تصویر جدید که با تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) اروپا گرفته شده، دو پوسته گازی مجزا را نشان می‌دهد که هر کدام حاصل یکی از دو انفجار هستند.
- این کشف درک ما از ابرنواخترهای نوع Ia را که به عنوان “شمع استاندارد” برای اندازه‌گیری فواصل کیهانی استفاده می‌شوند، دقیق‌تر می‌کند.
اَبَرنواختر نوع Ia: یک پایان کلاسیک برای ستارگان
در دنیای نجوم، اَبَرنواخترهای نوع Ia از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. این انفجارها زمانی رخ می‌دهند که یک ستاره کوتوله سفید (هسته فشرده و باقی‌مانده از ستاره‌ای مانند خورشید ما) از ستاره همدم خود ماده می‌دزدد. با انباشته شدن این ماده، جرم کوتوله سفید به یک آستانه بحرانی به نام حد چاندراسخار (حدود ۱.۴ برابر جرم خورشید) نزدیک می‌شود. در این نقطه، فشار و دما در هسته ستاره به قدری بالا می‌رود که یک واکنش هسته‌ای فرار و انفجاری کل ستاره را متلاشی می‌کند. از آنجایی که این انفجارها تقریباً همیشه در یک جرم مشخص رخ می‌دهند، درخشندگی یکسانی دارند و به همین دلیل به عنوان “شمع‌های استاندارد” برای اندازه‌گیری فواصل در کیهان به کار می‌روند.
کشف جدید: تصویری از یک انفجار دو مرحله‌ای
حالا، تصویری جدید از بقایای ابرنواختری به نام SNR 0509-67.5 که در فاصله ۱۶۰ هزار سال نوری از ما در ابر ماژلانی بزرگ قرار دارد، این داستان کلاسیک را به چالش کشیده است. تیمی از اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) در شیلی، توانسته‌اند جزئیاتی خیره‌کننده از پوسته‌های گازی در حال انبساط این جرم را ثبت کنند. این تصویر به وضوح نشان می‌دهد که بقایای این انفجار از دو پوسته مجزا تشکیل شده است: یک پوسته درونی کم‌نورتر و یک پوسته بیرونی درخشان‌تر که هر دو غنی از آهن هستند، اما پوسته بیرونی مقادیر بیشتری کلسیم و گوگرد را نیز در خود جای داده است. این ساختار دوگانه، سرنخ محکمی از وقوع دو انفجار پیاپی بود.
نظریه “انفجار دوگانه” چیست؟
این مشاهده، مدرک قدرتمندی برای تأیید سناریوی انفجار دوگانه (Double Detonation) است. طبق این نظریه، برخی کوتوله‌های سفید برای انفجار نیازی به رسیدن به حد چاندراسخار ندارند. در این مدل:
- انفجار اول: کوتوله سفید لایه‌ای از گاز هلیوم را از ستاره همدم خود جذب می‌کند. این لایه هلیوم روی سطح ستاره ناپایدار شده و منفجر می‌شود. این یک انفجار سطحی اما قدرتمند است.
- انفجار دوم: موج شوک ناشی از انفجار اول به سمت مرکز کوتوله سفید حرکت کرده و آن را به شدت فشرده می‌کند. این فشار و گرمای ناگهانی، هسته کربنی-اکسیژنی ستاره را مشتعل کرده و باعث انفجار دوم و بسیار بزرگ‌تری می‌شود که کل ستاره را از هم می‌پاشد.
تصویر جدید از SNR 0509-67.5 با دو پوسته مجزایش، دقیقاً همان چیزی است که این نظریه پیش‌بینی می‌کرد؛ شاهدی تصویری بر پدیده‌ای که تاکنون تنها روی کاغذ وجود داشت.
چرا این کشف مهم است؟
تأیید نظریه انفجار دوگانه پیامدهای مهمی برای درک ما از کیهان دارد. اولاً، این کشف نشان می‌دهد که مسیرهای متعددی برای وقوع ابرنواخترهای نوع Ia وجود دارد. این موضوع به ما کمک می‌کند تا مدل‌های خود از این پدیده‌ها را اصلاح کنیم و در نتیجه، از آن‌ها به عنوان شمع‌های استاندارد با دقت بیشتری برای نقشه‌برداری از گستره عالم استفاده کنیم. ثانیاً، این انفجارها کارخانه‌های تولید عناصر سنگین در کیهان هستند. عناصری مانند کلسیم (که در استخوان‌های ما وجود دارد) و آهن (که در خون ما جاری است)، در کوره‌های سوزان همین انفجارهای ستاره‌ای ساخته شده و در سراسر کهکشان پراکنده می‌شوند تا نسل‌های بعدی ستارگان، سیارات و در نهایت، حیات را شکل دهند.
نظر شما چیست؟ آیا این کشف می‌تواند درک ما از چرخه حیات و مرگ ستارگان را دگرگون کند؟ دیدگاه خود را با ما و دیگر علاقه‌مندان به شگفتی‌های کیهان در میان بگذارید!
مترجم و بازنویس برای آوا استار: سوگند متقی
منبع: Space.com