کشف منشأ ستاره‌های مافوق صوت که در کهکشان راه شیری در حال حرکت هستند.

این شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که وقتی دو ستاره کوتوله سفید HeCO با هم برخورد می‌کنند، مجموعه‌ای از انفجارهای قدرتمند رخ می‌دهد و ستاره کوچکتر را با سرعتی به بیرون پرتاب می‌کند که برای فرار از کشش گرانشی کهکشان راه شیری کافی است.

موسسه فناوری تکنیون (اسرائیل) به تازگی از کشف منشأ برخی از سریع‌ترین ستاره‌های مشاهده شده تاکنون - کوتوله‌های سفید مافوق صوت - خبر داده است که برخی از آنها حتی در کهکشان راه شیری ما نیز قرار دارند.

کوتوله‌های سفید هسته‌های بسیار داغ و متراکمی هستند که تقریباً به اندازه زمین می‌باشند و پس از شروع مرگ یک ستاره، باقی می‌مانند. وقتی این کوتوله‌های سفید با سرعت‌های فوق‌العاده زیاد در فضا حرکت می‌کنند، به آنها "کوتوله‌های سفید مافوق صوت" گفته می‌شود. دلایل رسیدن آنها به چنین سرعت‌هایی قبل از انجام این تحقیق اخیر یک راز بود.

یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی به رهبری دکتر هیلا گلانز از تکنیون، شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی از فرآیند ادغام بین دو ستاره کوتوله سفید نادر - نوع حاوی هلیوم، کربن و اکسیژن (HeCO WDs) - انجام دادند. دانشمندان با استفاده از مدل‌سازی هیدرودینامیکی، برهمکنش‌های ذرات زیراتمی و ماده تاریک - جزئی که حدود ۸۶٪ از جرم جهان را تشکیل می‌دهد - را شبیه‌سازی کردند.

این شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که وقتی دو ستاره کوتوله سفید HeCO با هم برخورد می‌کنند، مجموعه‌ای از انفجارهای قدرتمند رخ می‌دهد و ستاره کوچکتر را با سرعتی به بیرون پرتاب می‌کند که برای فرار از کشش گرانشی کهکشان راه شیری کافی است.

به طور خاص، کوتوله سفید کوچک با نزدیک شدن به ستاره بزرگتر تغییر شکل می‌دهد، سپس برخورد می‌کند و باعث انفجار پوسته بیرونی ستاره بزرگتر و به دنبال آن انفجار در هسته می‌شود. این فرآیند، کوتوله سفید اصلی را به یک ابرنواختر نوع Ia تبدیل می‌کند، در حالی که همزمان هسته ستاره کوچکتر را با سرعتی بیش از ۲۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه - چهار برابر سریعتر از سرعت مورد نیاز برای فرار از کهکشان راه شیری - به بیرون پرتاب می‌کند.

دکتر گلانز تأکید کرد: «برای اولین بار، ما مسیر روشنی را نشان داده‌ایم که از طریق آن بقایای ادغام کوتوله‌های سفید می‌توانند به سرعت‌های مافوق صوت برسند، با ویژگی‌هایی که با کوتوله‌های سفید داغ و کم‌نور مشاهده‌شده در هاله‌های کهکشانی مطابقت دارد.»

این کشف نه تنها به رمزگشایی پدیده «ستارگان فراری» - ستارگانی که به اندازه کافی سریع حرکت می‌کنند تا از کهکشان فرار کنند - کمک می‌کند، بلکه بینش‌های جدیدی را در مورد ابرنواخترهای غیرعادی نوع Ia که کم‌نورتر از درخشندگی استاندارد هستند، ارائه می‌دهد.

از آنجایی که ابرنواخترهای نوع Ia به عنوان "چراغ‌های کیهانی" برای اندازه‌گیری فاصله و سرعت انبساط جهان استفاده می‌شوند، درک بهتر از تغییرات این پدیده به دانشمندان کمک می‌کند تا محاسبات دقیق‌تری در مورد جهان و تاریخچه تشکیل عناصر انجام دهند.

پدیده «انتقال به سرخ» - که در آن طول موج نور به دلیل دور شدن یک جسم ساطع‌کننده نور، کشیده می‌شود - ابزاری مهم برای اندازه‌گیری سرعت انبساط جهان است و ابرنواخترهای نوع Ia معیاری برای این منظور هستند.

پروفسور هاگای پرتس، یکی از نویسندگان این پژوهش، اظهار داشت: «این کشف نه تنها به توضیح منشأ ستارگان فراصوت کمک می‌کند، بلکه دریچه‌ای به سوی مشاهده انواع ناشناخته انفجارهای ابرنواختری می‌گشاید.»

برخلاف مطالعات قبلی که فقط از شبیه‌سازی‌های دوبعدی استفاده می‌کردند، این اولین باری است که از یک مدل سه‌بعدی برای ردیابی کل فرآیند ادغام و پرتاب ستاره‌ها استفاده شده است. این امر به تیم تحقیقاتی اجازه می‌دهد تا فرآیند ایجاد ستاره‌های کوتوله سفید مافوق صوت، به ویژه ستاره‌های شناخته شده‌ای مانند J0546 و J0927 - که دما، درخشندگی و سرعت غیرمعمولی دارند - را با دقت بیشتری توصیف کنند.

دکتر گلانز ادعا می‌کند که این تحقیق نه تنها راز ستارگان «فراری» را آشکار می‌کند، بلکه کانال جدیدی را برای شکل‌گیری ابرنواخترهای کم‌نور و غیرعادی نوع Ia نیز می‌گشاید.

نتایج این تحقیق در مجله علمی Nature Astronomy منتشر شده است.

(ویتنام/ویتنام+)

منبع: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-nguon-goc-nhung-ngoi-sao-lao-voi-toc-do-sieu-thanh-trong-dai-ngan-ha-post1059911.vnp