یک سیگنال رادیویی از یک ستاره در حال مرگ چه صدایی خواهد داشت؟

طبق گزارش Science Alert ، برای اولین بار، ستاره‌شناسان سیگنال‌های رادیویی چنین رویدادی را در کهکشانی که بیش از ۴۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد، شناسایی کرده‌اند. این کشف که در ۱۸ مه در مجله Nature منتشر شد، سرنخ‌های جالبی در مورد چگونگی تأثیرپذیری ستاره همراه نشان می‌دهد.

سیگنال رادیویی از یک ستاره در حال مرگ چگونه خواهد بود؟ - 1 — انفجار یک ستاره کوتوله سفید. عکس: ناسا.

انفجار یک ستاره مرده

بر این اساس، وقتی ستارگانی با جرم هشت برابر خورشید، سوخت هسته‌ای خود را در هسته‌هایشان تمام می‌کنند، لایه‌های بیرونی خود را به بیرون پرتاب می‌کنند. این فرآیند ابرهای گازی رنگارنگی ایجاد می‌کند و یک هسته داغ و متراکم به نام کوتوله سفید از خود به جا می‌گذارد.

خورشید حدود ۵ میلیارد سال دیگر این گذار را طی خواهد کرد و به آرامی خنک و ناپدید می‌شود. با این حال، اگر یک ستاره کوتوله سفید به نحوی جرم پیدا کند، مکانیسم خودویرانگری آن زمانی که به حدود ۱.۴ برابر جرم خورشید برسد، آغاز می‌شود. سپس، یک انفجار گرماهسته‌ای ستاره را که به عنوان ابرنواختر نوع Ia شناخته می‌شود، نابود خواهد کرد.

اما سوال این است که این جرم اضافی که چنین انفجاری را ایجاد می‌کند، از کجا آمده است. دانشمندان زمانی تصور می‌کردند که ممکن است گازی باشد که از یک ستاره همدم بزرگتر در مدار نزدیک فرار می‌کند. اما ستارگان معمولاً نامنظم هستند و گاز را در همه جا پخش می‌کنند.

یک انفجار ابرنواختری هر گاز سرریز شده‌ای را دچار شوک می‌کند و باعث می‌شود که در طول موج‌های رادیویی بدرخشد. با این حال، علیرغم دهه‌ها جستجو، هیچ ابرنواختر جوان نوع Ia توسط تلسکوپ‌های رادیویی شناسایی نشده است.

در نتیجه، محققان به این فکر افتادند که ابرنواخترهای نوع Ia باید جفت کوتوله‌های سفیدی باشند که به سمت داخل می‌چرخند و به شکلی نسبتاً تمیز با هم ادغام می‌شوند و هیچ گاز تکان‌دهنده و سیگنال رادیویی از خود به جا نمی‌گذارند.

سیگنال رادیویی از یک ستاره در حال مرگ چگونه خواهد بود؟ - 2 — یک ستاره همدم درست قبل از انفجار مواد خود را از دست می‌دهد. عکس: Science Alert.

نوعی نادر از ابرنواختر

ابرنواختر 2020eyj در ۲۳ مارس ۲۰۲۰ توسط تلسکوپی در هاوایی کشف شد. این ابرنواختر حدود هفت هفته مانند سایر ابرنواخترهای نوع Ia رفتار می‌کرد. اما طی پنج ماه بعدی، کم‌نور شدن آن متوقف شد و شروع به نشان دادن ویژگی‌هایی کرد که نشان دهنده افزایش غیرمعمول گاز هلیوم است.

محققان شروع به گمانه‌زنی کردند که ابرنواختر 2020eyj متعلق به یک زیررده نادر از ابرنواخترهای نوع Ia است.

برای تأیید، آنها تصمیم گرفتند بررسی کنند که آیا گاز کافی برای تولید سیگنال رادیویی شوک داده شده است یا خیر. از آنجا که ابرنواختر برای مشاهده توسط تلسکوپ‌هایی مانند آرایه فشرده تلسکوپ استرالیا در نزدیکی نارابری، در شمال بسیار دور بود، آنها مجبور شدند از مجموعه‌ای از تلسکوپ‌های رادیویی که در سراسر بریتانیا پخش شده بودند، برای مشاهده ابرنواختر حدود 20 ماه پس از انفجار استفاده کنند.

برای اولین بار، آنها به وضوح یک ابرنواختر نوع Ia را شناسایی کردند که در طول موج‌های رادیویی بسیار جوان بود. این موضوع حدود پنج ماه بعد با مشاهده دوم بیشتر تأیید شد. این یک نقطه عطف مهم در نشان دادن این بود که همه ابرنواخترهای نوع Ia از ادغام دو کوتوله سفید ایجاد نمی‌شوند.

زمزمه یک ستاره در حال مرگ

یکی از ویژگی‌های قابل توجه ابرنواخترهای نوع Ia این است که به نظر می‌رسد همه آنها به اوج درخشندگی مشابهی می‌رسند. این با رسیدن همه آنها به جرم مشخصی قبل از انفجار سازگار است.

همین ویژگی بود که ستاره‌شناس برایان اشمیت و همکارانش را در اواخر دهه ۱۹۹۰ به نتیجه‌گیری برنده جایزه نوبل خود رساند. نتیجه این بود که انبساط جهان از زمان بیگ بنگ تحت تأثیر گرانش (آنطور که همه پیش‌بینی می‌کردند) کند نمی‌شود، بلکه به دلیل اثراتی به نام انرژی تاریک، شتاب می‌گیرد.

به همین دلیل است که ابرنواخترهای نوع Ia اجرام کیهانی بسیار مهمی هستند و مردم هنوز دقیقاً نمی‌دانند که این انفجارهای ستاره‌ای چگونه و چه زمانی اتفاق می‌افتند. آنچه آنها را تا این حد پایدار می‌کند، مایه نگرانی اخترشناسان است.

گذشته از این، اگر جفت‌های کوتوله سفیدِ در حال ادغام، جرم ترکیبی سه برابر خورشید دارند، چرا همان مقدار انرژی را آزاد می‌کنند؟

دانشمندان فرض می‌کنند که ابرنواختر 2020eyj زمانی رخ داده است که گاز هلیوم کافی از ستاره همراه خارج شده و روی سطح کوتوله سفید رسوب کرده و آن را از حد جرمش فراتر برده است.

با این حال، سوال اکنون این است که چرا هیچ کس قبلاً این سیگنال رادیویی را در هیچ ابرنواختر نوع Ia دیگری ندیده است. محتمل‌ترین توضیح این است که صبر و پشتکار گاهی اوقات به روش‌های غیرمنتظره‌ای نتیجه می‌دهد. در این مورد، صبر به محققان کمک کرد تا زمزمه‌های یک ستاره در حال مرگ دوردست را بشنوند.

منبع: زینگ نیوز

مفید
احساسات
خلاق
منحصر به فرد

منبع