منشا پیدایش یکی از درخشان‌ترین ابرنواخترهای کیهان کشف شد

ابرنواخترهای فوق‌درخشان (Super-luminous supernovae)، درخشنده‌ترین انفجارهایی هستند که در کل کیهان رخ می‌دهد. یک ابرنواختر فوق‌درخشان می‌تواند در عرض چند ماه، انرژی‌ معادل کل انرژی خورشید در طول حیات‌اش تولید کند. این نوع ابرنواخترها در اوج درخشندگی‌شان، به اندازه یک کهکشان، درخشان می‌شوند.

یکی از ابرنواخترهای فوق‌درخشانی که تابه‌حال بارها مورد مطالعه دانشمندان قرار گرفته است، SN 2006gy نام دارد. گرچه منشا این ابرنواختر مشخص نیست، اما حالا گروهی از پژوهشگران سوئدی و ژاپنی ادعا کرده‌اند که علت به وجود آمدن آن را یافته‌اند. آن‌ها می‌گویند که برهم‌کنش صورت‌گرفته در یک سیستم ستاره‌ای دوتایی که متشکل از یک کوتوله سفید و یک ستاره فوق‌سنگین بوده، باعث ایجاد ابرنواختر SN 2006gy شده است.

SN 2006gy، حدود ۲۳۸ میلیون سال نوری از ما فاصله داشته و در صورت‌فلکی برساوش (Perseus) داخل کهکشان مارپیچی NGC 1260 قرار دارد. این ابرنواختر، همانطور که از نامش پیداست، در سال 2006 کشف شده و در این مدت، بارها توسط تلسکوپ‌های پرتو ایکس چاندرا، Keck و سایر رصدخانه‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است.

Nathan Smith، ستاره‌شناس از دانشگاه تگزاس آمریکا و سرپرست گروهی که این ابرنواختر را کشف کردند گقته بود: SN 2006gy واقعا یک انفجار عظیم بود و صدها برابر، انرژی بیشتری از یک ابرنواختر معمولی داشت. این نشان می‌داد که ستاره به‌وجودآورنده آن احتمالا جرمی حدود ۱۵۰ برابر جرم خورشید داشته است؛ چیزی که ما هرگز نمونه آن را ندیده‌ایم.

دانشمندان فکر می‌کنند که این نوع ستاره‌ها، اکثرا در مراحل اولیه شکل‌گیری کیهان به وجود آمده‌اند. بنابراین، مشاهده ابرنواختر SN 2006gy، فرصت بی‌نظیری به ستاره‌شناسان داد تا جنبه‌هایی از کیهان اولیه را بررسی کنند.

اما این فقط انرژی SN 2006gy نبود که همه توجهات را به خودش جلب کرد؛ بلکه خطوط تابشی مرموزی در داخل این ابرنواختر وجود داشت که دانشمندان توضیحی برای آن نداشتند. حالا پژوهشگران سوئدی و ژاپنی ادعا می‌کنند که توانسته‌اند منشا پیدایش این خطوط را پیدا کنند.

تیم تحقیق که شامل ستاره‌شناسانی از دانشگاه‌های استکهلم سوئد، کیوتو، توکیو و هیروشیمای ژاپن می‌شوند، یافته‌های خود را در مقاله‌ای با عنوان «A type Ia supernova at the heart of superluminous transient SN 2006gy» در مجله Science به چاپ رسانده‌اند.

آن‌ها در بررسی‌های خود متوجه شدند که آن خطوط طیفی مرموزی که حاوی ذرات آهن بودند، تنها حدود یک سال بعد از انفجار ابرنواختر ظاهر شده‌اند. آن‌ها سپس چندین مدل مختلف را برای توضیح این پدیده بررسی کردند و سرانجام به یک مدل نهایی رسیدند.

Anders Jerkstrand، ستاره‌شناس از دانشگاه استکهلم سوئد می‌گوید: تا به حال کسی خطوط طیفی آهن خنثی را با خطوط تابش SN 2006gy مقایسه نکرده بود. ما آن را امتحان کردیم و با کمال تعجب دیدیم که این خطوط کاملا با طیف مشاهده‌شده مطابقت دارند.

اما موضوع وقتی هیجان‌انگیزتر شد که مشخص گردید، تشکیل چنین خطوطی، به آهن بسیار زیادی نیاز داشته است (حداقل به‌اندازه یک‌سوم جرم خورشید). همین امر باعث شد که سناریوهای قدیمی درباره منشا به وجود آمدن ابرنواختر SN 2006gy کنار گذاشته شوند و یک سناریو جدید پیشنهاد گردد.

تیم تحقیق فکر می‌کنند که SN 2006gy در نتیجه برهم‌کنش دو ستاره در یک سیستم دوتایی به وجود آمده است؛ سیستمی متشکل از یک ستاره کوتوله به بزرگی زمین و یک ستاره فوق‌سنگین و مملو از گاز هیدروژن به بزرگی خورشید که در یک مدار نزدیک‌به‌هم به دور یکدیگر می‌چرخیده‌اند.

ستاره بزرگ‌تر با رسیدن به مراحل پایانی تکامل خود و مصرف سوخت بیشتر، به‌تدریج شروع به بزرگ شدن می‌کند. این کار باعث می‌شود تا کوتوله سفید به طرف ستاره کشیده شده و مارپیچ‌وار به سمت مرکز سیستم بچرخد.

در این بین، ستاره بزرگ‌شده، لایه بیرونی خود را به بیرون پرتاب می‌کند و هاله‌ای از گاز را در اطراف سیستم دوتایی تشکیل می‌دهد. این اتفاق، حدود یک قرن قبل از پیدایش ابرنواختر صورت گرفته است. سرانجام، کوتوله سفید به مرکز می‌رسد و ناپایدار می‌گردد و سپس به‌عنوان یک ابرنواختر نوع Ia منفجر می‌شود.

مواد ناشی از انفجار کوتوله سفید، پس از پرتاب شدن به فضای بیرون، با هاله گازی اطراف سیستم برخورد می‌کنند و این برخورد غول‌آسا، باعث به وجود آمدن ابرنواختر SN 2006gy و آن خطوط تابشی مرموز می‌شود.

Jerkstrand می‌گوید: ما در تحقیق خود نشان دادیم که یک ابرنواختر نوع Ia باعث به وجود آمدن SN 2006gy شده است. اینکه یک کوتوله سفید بتواند در یک مدار نزدیک به یک ستاره فوق‌سنگین و مملو از هیدروژن بچرخد و سپس با افتادن به مرکز سیستم منفجر گردد، پدیده‌ای است که اطلاعات جدیدی را درباره نحوه تکامل سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی و شرایط لازم برای انفجار یک کوتوله سفید را در اختیار ما قرار می‌دهد.

علاوه بر SN 2006gy، ابرنواخترهای دیگری هم درخشندگی فوق‌العاده‌ای داشته‌اند. برای مثال، ابرنواختر SN 2005ap، در اوج درخشندگی‌اش، درخشان‌تر از SN 2006gy بوده است. اوج درخشندگی SN 2005ap فقط برای چند روز دوام داشته است. بعد از آن، ابرنواختر SN 2015L قرار دارد که اوج درخشندگی‌اش ۵۷۰ میلیون برابر درخشان‌تر از خورشید و ۲۰ برابر درخشان‌تر از نور ساطع‌شده توسط کهکشان راه شیری است.

منبع sciencealert

یه نظری بده!

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

از دیدگاه شما سپاسگزاریم