پیشزمینه علمی: انفجار ابرنواختر و جتهای آسمانی
ابرنواخترها از باشکوهترین و پرانرژیترین پدیدههای کیهان هستند که با مرگ ستارگان بزرگ رقم میخورند. در این مرحله، هستهی ستاره به درون خود فرو میریزد و مواد اطراف با سرعت زیاد به بیرون پرت میشوند. گاه این انفجارها با جتهایی قدرتمند همراه است که از مرکز ستاره به بیرون فوران کرده و اگر موفق به عبور از لایههای بیرونی شوند، انفجار پرتوی گاما (GRB) را پدید میآورند که یکی از درخشانترین انفجارهای شناختهشده کیهان به شمار میرود.
با این حال، همهٔ جتها موفق نیستند و برخی پیش از عبور از پوستهی ستارهای گرفتار میشوند. این گونه جتهای «گیر کرده» بهجای GRB، پدیدهی گذراهای سریع در پرتو ایکس یا FXT را ایجاد میکنند و منشأ تابشهای اسرارآمیز ایکسری هستند که نیم قرن است ذهن پژوهشگران را به خود مشغول کردهاند.
کشف تازه: ارتباط بین انفجارهایFXT و مرگ ستارگان عظیم
بر طبق گزارشات، شواهد تازه برآمده از یک رصد فوقالعاده، پاسخ این معما را شفافتر کرده است. در تاریخ ۸ ژانویه ۲۰۲۵، تلسکوپ پرتو ایکس ماموریت اینشتین پروب (Einstein Probe) موفق شد یک رخداد گذرای سریع ایکسری (با نام EP 250108a) را در فاصله ۲/۸ میلیارد سال نوری از زمین شناسایی کند. این رویداد که تنها چند ثانیه تا چند ساعت به طول انجامیده بود، الهامبخش پژوهشگران شد تا با سرعت و دقت، آن را در طول موجهای مختلف و به کمک مجموعهای از تلسکوپهای زمینی و فضایی رصد کنند.
دکتر جیلین راستینجاد از دانشگاه نورثوسترن آمریکا میگوید: «مشاهدات صرفاً در پرتو ایکس برای تعیین منبع FXT کافی نیست؛ نیازمند رصدهای سریع در نور مرئی و فروسرخ هستیم تا ردپای پسلرزه این انفجارها را بیابیم و شواهد بیشتری در مورد منشأ آنها بهدست آوریم.»
تحقیقات بیشتر: ابرنواختر نوع Ic-BL و جتهای ناکام
مطالعات بعدی نشان داد که این انفجار FXT با یک ابرنواختر کمنظیر و نیرومند موسوم به SN 2025kg (ملقب به کانگورو) مصادف بوده است. این ابرنواختر به دستهای نادر از نوع Ic-BL تعلق دارد که حاصل فروپاشی هستهای ستارگانی با جرمی بین ۱۵ تا ۳۰ برابر خورشید است. دادهها نشان دادند که سرعت پرتاب مواد به بیرون نزدیک به ۱۹ هزار کیلومتر در ثانیه بوده، موضوعی که همسویی آن را با منشأ GRBها تقویت میکند.
دکتر راب آیلس-فریس، اخترفیزیکدان دانشگاه لستر انگلستان میافزاید: «این FXT شباهت زیادی به ابرنواخترهایی دارد که در گذشته همراه با انفجارهای GRB مشاهده شدهاند. مطالعات ما در مراحل آغازین تکامل EP 250108a نشان میدهد که مرگ ستارگان عظیم میتواند هم GRB و هم FXT را ایجاد کند.»
تحلیل دادهها: چرا برخی جتها موفق نمیشوند؟
تجزیه و تحلیل دقیقتر تیم نشان داد که برخلاف GRB که در آن جتهای قدرتمند موفق به نفوذ کامل از پوستهٔ ستاره شده و وارد فضای میانستارهای میشوند، در رخداد EP 250108a جتها قبل از خروج، در پوستهٔ مواد محبوس میشوند و صرفاً تونلهایی کوچک درون پوسته ایجاد میکنند. این جتهای فراگیر اگر چه هنوز لایههای اطراف خود را شوک داده و گرم میکنند، اما تابش ایجادشده هرگز به شدت یک GRB نمیرسد.
این یافته بسیار مهم است، زیرا نشان میدهد که اغلب جتهایی که از مرگ ستارگان بسیار پرجرم تولید میشوند، در همان پوسته ستاره گرفتار میمانند. همانگونه که دکتر راستینجاد اشاره میکند: «بر اساس دههها مطالعه، میدانیم که برخی جتها میتوانند از پوسته ستاره عبور کنند و ما آنها را به صورت GRB میبینیم. اما دادههای جدید ما نشان دادند که شکلگیری جتهای حبسشده یا ناکام در این انفجارها رایجتر از جتهای موفق است.»
پیامدها و افقهای آینده در اخترفیزیک
کشف FXTهای ناشی از جتهای گرفتار، راهی تازه در بررسی انفجارهای ابرنواختری و تحول ستارهای گشوده است. این موضوع نهتنها به حل رمز قدیمی تابشهای ایکسری گذرا کمک کرد، بلکه بر پیچیدگی و تنوع مرگ ستارگان عظیم تاکید دارد. با این کشف، اخترشناسان انگیزه بیشتری برای مطالعه دقیقتر جزئیات پیدایش FXTها و بررسی تفاوتهای آشکار یا پنهان میان انفجارهایی دارند که به GRB ختم میشوند یا صرفاً یک FXT ایجاد میکنند.
به گفتهٔ دکتر آیلس-فریس: «این کشف، نگاه وسیعتری به فرآیندهای متنوع مرگ ستارگان عظیم گشوده و ضرورت بررسی ژرفتر کل منظره تحول ستارهای را برجسته میسازد.» به این ترتیب، چشمانداز آینده پژوهشهای اخترفیزیک، بررسی تعامل پوسته ستارگان، ویژگیهای جتها و پیامدهای نهایی این انفجارهای کیهانی را با دقت فزاینده در بر میگیرد.
نتیجهگیری
پژوهش اخیر به روشنی نشان میدهد بسیاری از انفجارهای پرتو ایکس گذرا (FXT) حاصل جتهایی هستند که در فروپاشی آخرین دوران زندگی ستارگان بزرگ در پوسته ابرنواختر اسیر میشوند. این دستاورد نهتنها معمای ۵۰ سالهٔ منشأ FXTها را حل کرد، بلکه فصل تازهای در شناخت ساختار، تحول و مرگ ستارگان عظیم گشود. در آینده، گسترش فناوری ابزارهای اخترشناسی و ادامه رصد همزمان در طیفهای مختلف، پاسخهای دقیقتری به پرسشهای باقیمانده فراهم خواهد کرد و به آشکار شدن رازهای بیشتر جهان منجر میشود.
