انفجار ستاره ای۱۸۴۳ می تواند نوع جدیدی از انفجار ستاره باشد

تصور هنرمندانه موج انفجار سریع از انفجار۱۸۴۳ اتا کارینا Eta Carinae ۱۸۴۳ ,که امروزه با حرکت آهسته پوسته خارج شده در انفجار حدود ۱۰۰۰ سال پیش به دست آمده,با تولید یک آتش بازی درخشان آشکار کرد که پوسته قدیمی تر گرم و باعث انتشار اشعه های ایکس شد به رنگ نارنجی

تصور هنرمندانه موج انفجار سریع از انفجار۱۸۴۳ اتا کارینا(Eta Carinae۰۳۹;s ۱۸۴۳)،که امروزه با حرکت آهسته پوسته خارج شده در انفجار حدود ۱۰۰۰ سال پیش به دست آمده،با تولید یک آتش بازی درخشان آشکار کرد که پوسته قدیمی تر گرم و باعث انتشار اشعه های ایکس شد(به رنگ نارنجی).سحابی معروف دو جزئی"کوتوله"،با حرکت کند لایه گاز و ذرات گرد و خاک هم که در انفجار ۱۸۴۳ تولید شد،بیشتر به ستاره می ماند تا یک ابرغول آبی داغ.

اتا کارینا بزرگترین، درخشان ترین و شاید بیشترین کهکشان مورد مطالعه قرار گرفته بعد از خورشید،رازی نگه داشته: مشخص شد که انفجارهای غول پیکر آن به وسیله نوع کاملاً جدیدی از انفجار ستاره ای که ضعیف تر از ابرنواختر است و ستاره را از بین نمی برد انجام شده است.

گزارش منتشر شده در۱۱ سپتامبر توسط ناتان اسمیت ستاره شناس،در نشریهNature دانشگاه برکلی کالیفرنیا،پیشنهاد داد که انفجار تاریخی ۱۸۴۳اتا کارینا در واقع انفجاری بود که موج انفجار پایداری شبیه یک ابرنواختر واقعی اما با انرژی کمتری نسبت به آن تولید کرد.این رویداد مستند شده در کهکشان راه شیری ما شاید به یک دسته انفجارهای ستاره ای ضعیف در کهکشان های دیگر مربوط می شود که در سال های اخیرتوسط جستجوی ابرنواخترهای فراکهکشانی تلسکوپ ها شناخته شده اند.

اسمیت،دارنده مدرک فوق دکتری دانشگاه برکلی گفت:نوعی از انفجارهای ستاره ای هست که به علتی که هنوز نمی دانیم از کهکشان های دیگر بیرون می روند،اما اتا کارینا نمونه اصلی است.

اتا کارینا (۹۵۱; Car)ستاره ای عظیم،داغ و بی ثبات است که تنها در نیمکره جنوبی قابل رؤیت است و در حدود ۷۵۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد و در ناحیه جوان پیدایش ستاره که سحابی کارینا نامیده می شود قرار دارد. درخشان شدن بی اندازه آن در سال ۱۸۴۳ مشاهده شد و منجمان الآن،توده گاز و گرد و غبار حاصل از آن را،که به عنوان سحابی کوتوله می شناسند و کنار ستاره شناور است،می بینند.لایه خفیفی از بقایای انفجار ابتدایی تری هم که احتمالاً در حدود ۱۰۰۰ سال پیش اتفاق افتاده،قابل رؤیت است.

احتمالاً با انحنای شدید ستاره،لایه های گاز و گرد و غبار به آرامی- با سرعت ۶۵۰ کیلومتر در ثانیه (۱.۵ میلیون مایل در ساعت) یا کمتر- در مقایسه با لایه انفجاری یک ابرنواختر در حال حرکت هستند.

رصدهای اخیر اسمیت با استفاده از تلسکوپ بین المللی ۸ متری برج جنوبی(Gemini South) و تلسکوپ ۴ متری بلانکو(Blanco) در کرو تلولو،رصدخانه آمریکای مرکزی در شیلی موارد جدیدی را آشکار کرد:حرکت به شدت سریع رشته های گاز پنج بار سریع تر از حرکت بقایا در سحابی کوتوله،در واقعه ای یکسان از اتا کارینا به جلو رانده شده اند.اسمیت گفت:میزان این جرم در حرکت نسبتاً آهسته سحابی کوتوله پیش از این به طرزی باورکردنی و معقول در شرایط هرچه بیشتر انحنای ستاره ای می توانست طبق قواعد طبیعی عمل کند. مواد سریع تر و پرانرژی تری که او کشف کرد اشکالات بیشتری را در نظریه های فعلی مطرح می کنند.

در عوض،سرعت ها و انرژی های درگیر یادآور افزایش سرعت مواد توسط موج انفجار سریع (انفجار) ابرنواختر هستند.

سرعت های زیاد در این موج انفجار تقریباً توانست تخمین های اولیه انرژی آزاد شده در انفجار ۱۸۴۳ اتا کارینا را دو برابر کند،حادثه ای که اسمیت گفت تنها یک انفجار سطحی ساده که توسط انحنای ستاره ای انجام شده نبود،اما انفجاری واقعی در ستاره بود که بقایای برخورد را به فضای بین ستاره ای فرستاد.در واقع،موج انفجار پرسرعت الآن در حال برخورد با توده کم سرعت باقی مانده از انفجار ۱۰۰۰ سال قبل و تولید اشعه های ایکس است که به وسیله رصدخانه در حال چرخش چاندرا مشاهده شده.

او گفت:این رصدها ما را وادار به تغییر تفسیرهایمان از آنچه در انفجار ۱۸۴۳ رخ داد،کرد. به نظر می رسد که نسبت به یک انحنای پایدار درحال تخلیه لایه های بیرونی،این انفجاری بوده که از داخل ستاره شروع شده و لایه های بیرونی آن را به حرکت درآورده.که این مکانیزم جدید ایجاد انفجارهای این چنینی را تعبیر می کند.

اگر اطلاعات اسمیت صحیح باشد،ستاره های مافوق سنگین مثل اتا کارینا ممکن است مقدار زیادی از جرمشان را در انفجارهای دوره ای تخلیه کنند به طوری که قبل از موعد به انتهای زندگی شان نزدیک شوند،با توجه به تحولات عظیم ابرنواختر،ستاره به قطعات ریز تبدیل می شود و یک سیاه چاله به وجود می آورد.

انفجاری که موج انفجار با سرعت بالای اطراف اتا کارینا را تولید کرد،بسیار ضعیف تر از انفجار ابرنواختر و شبیه انفجارهای ستاره ای ضعیف بوده- که گاهی اوقات "شبه ابرنواختر"نامیده می شود- که توسط تلسکوپ های رباتیک مستقر در زمین و دیگر جستجو ها برای یافتن ابرنواختر در کهکشان های دیگر کشف شده است.اسمیت گفت:این قبیل کاوش ها اصولاً برای جستجوی نوعی ابرنواختر بوده که می توانست به اخترشناسان کمک کند که سرعت انبساط جهان را دریابند،اما آنها در این مسیر موارد گرانبهای دیگری هم کشف کردند.

او گفت:اخترشناسان با نگاه کردن به کهکشان های دیگر،ستاره هایی مثل اتا کارینا را دیده اند که درخشان تر می شوند ولی نه به درخشانی یک ابرنواختر واقعی.ما نمی دانیم آن ها چه هستند.آنچه می تواند یک ستاره را بدون نابودی کامل (ستاره) روشن کند، معمایی دیرپاست.

اتا کارینا یک ستاره فوق سنگین نادر در کهکشان ماست،که احتمالاً جرمی ۱۵۰ برابر خورشید داشته.چنین ستارگان بزرگی تنها برای چند میلیون سال به طور درخشان می سوزند،درطول مدت ریزش جرم به همان اندازه نور شدید،لایه های بیرونی ستاره را به سمت انحنای ستاره ای هل می دهد.بعداز سپری شدن ۲ تا ۳ میلیون سال به این شکل اتا کارینا حالا وزنی حدود ۹۰ تا ۱۰۰ (برابر)جرم خورشیدی دارد که به تنهایی حدود ۱۰(برابر) جرم خورشیدی خود را در آخرین انفجار۱۸۴۳ از دست داده.

اسمیت گفت:این انفجارات می تواند راه اصلی هرکدام از ستاره های پرجرم برای بیرون ریختن لایه های هیدروژنی بیرونی شان قبل از مرگشان باشد.اگر اتا کارینا هر هزار سال یا بیشتر قادر به بیرون ریختن ۱۰(برابر)جرم خورشیدی باشد،این یک مکانیزم مؤثر برای از دست دادن بخش بزرگی از ستاره است.

اخترشناسان معتقدند که اتا کارینا و دیگر ستاره های بی ثبات درخشان که نزدیک به انتهای زندگیشان هستند،هیدروژن را در هسته های خود به هلیم تبدیل می کنند.اگر آن ها در مرحله ای منفجر شوند که هنوز محفظه ای از هیدروژن در حال تبدیل به هسته هلیومی است،ابرنواختر حاصل بسیار متفاوت از ستاره ای که قبل از انفجار همه هیدروژنش را بیرون ریخته به نظر خواهد رسید.

اسمیت اظهار کرد که هنوز نامشخص است که شبه ابرنواخترها گونه های کاهش یافته ابرنواخترهستند-ابرنواختر ناکامل- یا انواع کاملاً متفاوتی از انفجارها.

او گفت:این می تواند سرنخ مهمی برای درک آخرین تغییر و تحولات شدید در زندگی ستارگان پرجرم باشد،با درنظر گرفتن این که اخترشناسان هنوز نمی توانند به درستی سرنوشت ستارگانی که ۳۰ برابر جرم خورشید یا بیشتر وزن دارند را پیش گویی کنند.

مشاهدات منتشر شده در نشریه نیچر(Nature) شامل طیف های قابل رؤیت از تلسکوپ بلانکو که بخشی از رصدخانه ملی اخترشناسی نوری ایالت متحده(National Optical Astronomy Observatory (NOAO)) است شده و همچنین طیف های مادون قرمز نزدیک گرفته شده به وسیله تلسکوپ برج جنوبی.هردوی این تلسکوپ ها در کوه های اندس شیلی در ارتفاع نزدیک به ۹۰۰۰ پایی از دریا هستند. NOAO و رصدخانه جمینی توسط انجمن دانشگاه ها برای پژوهش نجومی اداره می شوند.

مترجم : زهره مقدم

منبع:

www.physorg.com/news۱۴۰۲۶۹۷۹۸.html

credit: Gemini observatory artwork by lynette cook