تشعشعی که رازهای جهان هستی را در خود دارد

 
آی‌تی‌من- محققان می‌گویند که این کشف می‌تواند به رمزگشایی از پدیده‌هایی مانند چگونگی انفجار ستاره‌ها، نحوه شکل‌گیری فلزهای سنگین و انرژی تاریک کمک کند.

این درخشش عظیم پس از انفجار یک کوتوله سفیت منتشر شد. چنین پدیده‌ای پیش از این فقط یک بار توسط فضانوردان دیده شده است. هم اکنون محققان فرصت این را دارند که به مدت یک سال این پدیده را بررسی کنند و تا مرکز انفجار را ببینند. این موضوع به آنان کمک می‌کند که بفهمند چگونه این کوتوله سفید و باقی مانده دیگر ستارگان خاموش شده، با چنین قدرتی منفجر می‌شوند.

برخی از ستارگان که از حد ۱٫۴جرم خورشید پر جرمتر باشند به ستاره نوترونی یا سیاهچاله تبدیل می‌شوند و اگر از این حد کم جرم‌تر باشند تبدیل به کوتوله سفید می‌شوند. در واقع کوتوله سفید، مرحله بعدی ستاره‌ای است که انرژی هسته‌ای‌اش تخلیه شده باشد. در این مرحله، مواد بیرونی ستاره ریزش می‌کند و فقط هسته ستاره باقی می‌ماند.

این تابش کم‌سابقه فرابنفش حاکی از این موضوع است که چیزی، درون یا نزدیک کوتوله سفید، در حال آزاد کردن حجم زیادی گرماست. اما این مساله فضانوردان را شگفت زده کرده است؛ زیرا کوتوله‌های سفید معمولا در زمان پیری، خنک می‌شوند.

آدام میلر، اختر فیزیک‌دان دانشگاه نورث‌وسترن که مسوولیت هدایت این تحقیق را دارد، در بیانیه‌ای نوشت: ساده‌ترین راه برای ایجاد نور فرابنفش، داغ شدن شدید چیزی است. ما به چیزی بسیار داغ‌تر از خورشید خودمان نیاز داریم؛ چیزی معادل دو یا سه برابر گرمای خورشید. اکثر ابر نو اختران (سوپرنواها) به این اندازه گرما ندارند؛ بنابراین چنین تشعشع فرابنفشی از آنان انتظار نداریم.

وی افزود: در این ابر نو اختر اتفاقی نامعمول رخ داده که به ایجاد چنین گرمایی منجر شده است.

یک ابر نو اختر زمانی رخ می‌دهد که یک ستارهٔ در حال مرگ، شروع به خاموش شدن می‌کند. آن گاه به‌طور ناگهانی منفجر شده و مقدار بسیار زیادی نور تولید می‌کند و در پس ِخود ، یک هستهٔ کوچک نوترونی به جای می‌گذارد.

محققان نخستین بار این ابر نو اختر را در دسامبر سال 2019 کشف کردند؛ یعنی یک روز پس از اینکه انفجار آن در کهکشان همسایه ما، در 140 میلیون سال نوری دورتر از زمین، مشاهده شد. این کهکشان نزدیک دم منظومه اژدها (Draco) قرار دارد.

به فاصله چند ساعت پس از وقوع این پدیده؛ اختر فیزیک‌دانان در رصدخانه Neil Gehrels Swift ناسا، بررسی آن را با استفاده از امواج فرابنفش و اشعه ایکس آغاز کردند.

میلر می‌گوید: با گذشت زمان، مواد حاصل از انفجار از منبع فاصله بیشتری گرفتند و هر چه این مواد  نازک‌تر شوند، می‌توانیم اعماق بیشتری از آن را مشاهده کنیم. پس از یک سال، این مواد آن‌قدر نازک خواهند شد که ما خواهیم توانست تا مرکز انفجار را ببینیم.

محققان 4 توضیح احتمالی برای این تشعشع فرابنفش ارایه می‌دهند:

1- یک کوتوله سفید، ستاره نزدیک خود را بلعیده و آنقدر بزرگ و ناپایدار شده که در نتیجه منفجر شده و برخورد مواد حاصل از انفجار، موجب تابش نور فرابنفش شده است.

2- مواد رادیواکتیو بسیار داغ در هسته کوتوله سفید با لایه‌های بیرونی آن ترکیب شده‌اند که در نتیجه، لایه بیرونی به گرمایی فراتر از حالت طبیعی رسیده است.

3- یک لایه بیرونی از هلیوم، کربن درون کوتوله سفید را فعال کرده و موجب انفجار و تشعشع فرابنفش شده است.

4- دو کوتوله سفید با هم ترکیب شده‌اند و انفجار رخ داده است. برخورد موارد حاصل از انفجار موجب تابش نور فرابنفش شده است.

اما کشف دلیل این تابش از آنجا اهمید دارد که می‌تواند اسرار شکل‌گیری جهان را فاش کند.

اکثر آهن موجود در جهان از ابر نو اختران ایجاد شده و درک این اتفاق می‌تواند کلید فهم نحوه شکل‌گیری سیاره ما، زمین باشد که در هسته خود، مقدار زیادی آهن دارد.

از این طریق همچنین می‌توان به شناخت راز انرژی تاریک نیز دست یافت.

انرژی تاریک نوع ناشناخته‌ای از انرژی است که همهٔ فضا را به صورت فرضی در بر می‌گیرد و سرعت انبساط جهان را می‌افزاید. انرژی تاریک مقبول‌ترین فرضیه برای توضیح دادن مشاهدات اخیر است که می‌گویند جهان با آهنگ رو به افزایشی منبسط می‌شود. گفته می‌شود که انرژی تاریک 70 درصد کل انرژی جهان را تشکیل می‌دهد.

میلر توضیح می‌دهد: ما روش مستقیمی برای محاسبه فاصله خود با دیگر کهکشان‌ها نداریم. اکثر کهکشان‌ها در واقع در حال دور شدن از ما هستند. اگر نوعی از ابر نو اخترها در یک کهکشان باشد، می‌توانیم با استفاده از آن، فاصله و شتاب دور شدن کهکشان را محاسبه کنیم و به این ترتیب به سرعت گسترش جهان دست یابیم.

وی می‌افزاید: البته انرژی تاریک همچنان یک راز باقی می‌ماند. اما این ابر نو اخترها بهترین راه شناخت بهتر این انرژی هستند.