چگونگی انفجار و مرگ یک ستاره

انفجار ابرنواختر را می توان کاری ترین ضربه برای مرگ یک ستاره خواند؛ در این انفجار به واسطه برخی فعل و انفعالات فیزیک هسته ای و همچنین نیروی گرانشی، یک ستاره از هم می پاشد و برای مدتی مختصر درخشان تر از کل کهکشان به نظر می آید.

ابرنواختر انواع مختلفی دارد که یکی جالب ترینشان Type La خوانده می شود. البته این را هم اضافه کنیم که در برهه کنونی اطلاعات زیادی در رابطه با این پدیده موجود نیست. ابرنواخترهای Type Ia همواره با شدتی یکسان رخ می دهند که این امر فوایدی قابل تامل در تحقیقات منجمان دارد.

در واقع ستاره شناسان با اندازه گیری روشنایی قابل مشاهده از این رویداد، ابعاد عالم هستی را اندازه می گیرند و برآورد می کنند که این اتفاق با چه سرعتی در حال وقوع است. سوالی که مطرح می شود این است که چه عاملی باعث ثبات این پدیده می شود؟ همانطور که در بالا اشاره کردیم دیگر انواع ابرنواختر به لحاظ میزان روشنایی متفاوت هستند.

بنابراین چرا Type Iaها اینگونه نیستند؟

پرطرفدارترین فرضیه در این باره آن است که نوع خاصی از ستاره دوتایی (در این سامانه یک سیاره کوتوله سفید به دور یک ستاره بزرگ تر سرخ می گردد) احتمالا عامل این پدیده است. جالب آنکه ستاره های کوتوله سفید غالبا توده ای به اندازه خورشید خودمان دارند. علت هم این است که اگر خیلی بیشتر از ابعاد اصلی شان شوند به آستانه ای تحت عنوان «حد چاندراسخار» می رسند و به خاطر وزن بالایشان دیگر در جای خود نمی مانند و فرو می افتند.

بنابراین اگر یک ستاره کوتوله سفید به دور یک جرم آسمانی قرمز بگردد نیروی گرانشی کوتوله سفید لایه بیرونی آن را به سمت خود می کشد و با این کار جرم کوتوله سفید افزایش می یابد. در ادامه وقتی توده آن به آستانه یاد شده رسید انفجار رخ می دهد.

دانشمندان در زمان بررسی یکی از این پدیده ها به وجود ردپای هلیوم پیش از انفجار ستاره پی برده اند و حالا چالش اصلی شان کسب جزئیات بیشتر در این باره است. در واقع آنها باید مشخص نمایند که چطور سقوط ستاره کوتوله سفید رنگ بعد از پشت سرگذاشتن آستان چاندراسخار واکنش های هسته ای مورد نیاز برای انفجار ستاره را رقم می زند. حال مطالعه ای جدید در این باره صورت گرفته که اطلاعات بیشتری را در این باره در اختیارمان قرار می دهد.

تصویری از تلسکوپ Gemini-North

به تازگی تیمی از منجمان با کمک تلسکوپ های Subaru و Gemini-North موفق به ثبت لحظات ابتدایی از یک مورد ابرنواختر Type Ia شده اند. آنها در بررسی های خود دریافتند که پیش از انفجار اصلی یک جرقه کوچک و ابتدایی در سطح ستاره رخ می دهد و آنطور که طیف این جرقه نشان می دهد احتمالا از  همجوشی هلیوم روی سطح ستاره به وجود می آید که این اثر در شبیه سازی های کامپیوتری نیز مشاهده شده است.

در مدلسازی های صورت گرفته مشخص شد که تجمع هلیوم روی سطح ستاره کوتوله سفید باعث آغاز سریع همجوشی می شود و در ادامه انفجار هلیوم موج هایی را ایجاد می کند که به مرکز ستاره تعمیم می یابند. در مرکز ستاره این امواج باعث ایجاد واکنش های سلسه وار همجوشی می شوند و به همین خاطر است که انفجار این ستاره ها مستقیما به خاطر رد کردن آستانه چاندراسخار نیست بلکه عامل اصلی واکنش های زنجیره ای همجوشی هسته ای در قلب آنهاست.

این توضیحات به خوبی نشان میدهند که چرا روشنایی ایجاد شده از ابرنواخترهای Type Ia غالبا اختلاف اندکی با هم دارند.

 

مطالعه بیشتر :   موفقیت اخترشناسان در رصد نوع دیگری از ابرنواختر
فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب