پنج ستاره‌ای که شاید منفجر شوند (۲- یدالجوزا، شانه‌ی شکارچی)

در این نمای خیالی یدالجوزا را می‌بینید که یکی از نامزدهای مهم برای ابرنواخترشدن است. رصدها نشان می‌دهند که این ستاره حبابی بزرگ و جوشان روی سطحش دارد و نیز ستونی عظیم از گاز که درازایش چه‌بسا به اندازه‌ی قطر کل منظومه‌ی سیاره‌ایِ ما باشد.

در این نمای خیالی یدالجوزا را می‌بینید که یکی از نامزدهای مهم برای ابرنواخترشدن است. رصدها نشان می‌دهند که این ستاره حبابی بزرگ و جوشان روی سطحش دارد و نیز ستونی عظیم از گاز که درازایش چه‌بسا به اندازه‌ی قطر کل منظومه‌ی سیاره‌ایِ ما باشد.

فرانسیس ردی

ترجمه: شادی حامدی آزاد

اگر قرار بود ستاره‌ای را چهره‌ی شاخص ابرنواخترهای نمونه بدانیم، آن ستاره‌ یدالجوزا بود؛ غول سرخی از قدر ۰/۶ که شانه‌ی راست جبارِ شکارچی را نشان می‌دهد. یدالجوزا باوجود فاصله‌ی ۶۴۰ سال نوری‌اش بزرگ‌ترین قطر زاویه‌ای را در میان ستاره‌ها، به‌جز خورشید،‌ دارد که نشان‌دهنده‌ی اندازه‌ی فیزیکیِ واقعاً بزرگ آن است. اگر این هیولا در مرکز منظومه‌ی شمسی قرار می‌گرفت، همه‌ی مدارهای سیاره‌ای درونِ مدار مشتری را می‌بلعید. شگفت این‌که چنین تصوریْ عظمت این ستاره را دست‌کم می‌گیرد. در سال ۱۳۸۸/۲۰۰۹، اخترشناسان به‌کمک تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) رصدخانه‌ی جنوبی اروپا در اطراف این ستاره ستون عظیمی از گاز را عکاسی کردند که دست‌کم شش برابر قطر ستاره، یعنی برابر با فاصله‌ی خورشید تا نپتون، امتداد داشت. همچنین آن‌ها سحابیِ پیچیده‌ای شامل قوس‌های نامنظم غبار را ثبت کردند که تا ۱۶ بار دورتر گسترده شده بود. اخترشناسان تخمین می‌زنند که ازدست‌رفتن عظیم جرم در این ستاره محیط پیرامونش را تا فاصله‌ی یک سال نوری یا بیشتر تحت‌تأثیر قرار می‌دهد.

یدالجوزا، که ۸ میلیون سال پیش با جرمی حدود ۲۰ برابر جرم خورشید متولد شد، حالا به آخر عمرش می‌رسد. سرنوشت این هیولا هم، مانند اغلب ستاره‌های هم‌جرمش، این است که چرخه‌ای از سوخت‌ها را طی کند تا به هسته‌ی آهنی برسد که سپس می‌رمبد و ابرنواختری از نوع II-P )P برای Plateau به معنای وضع ثابت؛ به‌سبب کاهش تدریجی نور آن) و یک ستاره‌ی نوترونی پدید می‌آورد. اخترشناسان نمی‌توانند مستقیم ببینند که در هسته‌ی ستاره‌ها چه می‌گذرد ولی می‌توانند با رصد ستاره و مطالعه‌ی شبیه‌سازی‌های تحول ستاره‌ها شرایط را تخمین بزنند. براساس نتایج به‌دست‌آمده از تحقیقات، یدالجوزا حدود ۲۰هزار تا ۱۰۰هزار سال دیگر ابرنواختر می‌شود.

“شار انرژی در نوترینوهای آمده از یدالجوزا تقریباً هزاربار بیشتر از شار آمده از خورشید ما است. نوترینوها می‌توانند از میان قطعه‌سربی جامد به‌درازای یک سال نوری بگذرند بدون این‌که حتی با یک اتم برخورد کنند پس برای زمین و ساکنانش خطری نخواهند داشت.”

و اما رصدگران زمینی چطور شاهد این رویداد خواهند بود؟ نخست تجهیزات طراحی‌شده برای آشکارسازی نوترینوها متوجه فورانی کوتاه مرتبط با رمبش هسته‌ی ستاره می‌شوند. اخترشناسان نخستین‌بار چنین علائمی را در ابرنواختر ۱۹۸۷A دیدند؛ انفجار غریبی از نوع II-P در کهکشان همسایه‌مان ابر بزرگ ماژلان؛ این انفجار تا قرن‌ها نزدیک‌ترین انفجار ستاره‌ای خواهد ماند که از روی زمین دیده شد. مایکل ریچموند از مؤسسه‌ی فناوری روچستر در نیویورک می‌گوید که برای فوران ده‌ثانیه‌ای مشابهی از سوی یدالجوزا، «شار انرژی در نوترینوهای آمده از یدالجوزا تقریباً هزاربار بیشتر از شار آمده از خورشید ما است.» او به این نکته اشاره می‌کند که از آن‌جاکه نوترینوها می‌توانند از میان قطعه‌سربی جامد به‌درازای یک سال نوری بگذرند بدون این‌که حتی با یک اتم برخورد کنند، این اتفاق – که برای اخترفیزیک موهبت محسوب می‌شود – برای زمین و ساکنانش خطری نخواهد داشت.

علامت بعدی، وقتی موج‌ضربه‌ی ابرنواختر به سطح مرئی ستاره رخنه کند، درخشی در نور فرابنفش یا شاید پرتو ایکس ضعیف است. بعد از آن افزایش سریع نور مرئیِ انفجار را خواهیم داشت. حدود دو هفته بعد از انفجار، یدالجوزا احتمالاً به بیشینه‌ی درخشندگی مرئی خود می‌رسد، از قدر ۱۰/۵- هم می‌گذرد، مانند تک‌نقطه‌ای نورانی درخشان‌تر از ماه تربیع می‌شود، و در روز هم به‌آسانی دیده می‌شود. یکی از ویژگی‌های کلیدی ابرنواخترهای نوع II-P، که رایج‌ترین نوع ابرنواختر در این بخش از عالم محسوب می‌شود، این است که کم‌نورشدن آن‌ها چند هفته طول می‌کشد. این وقتی رخ می‌دهد که موج‌ضربه‌ی منبسط‌شونده از لفاف هیدروژنیِ گسترده‌ی ستاره می‌گذرد، گاز را یونیزه می‌کند، و سطحی مات ایجاد می‌کند که مانعِ ما از دیدن نور مرئیِ بخش‌های داخلی ستاره‌ی تکه‌تکه‌شده می‌شود. با حرکت سریعِ موج‌ضربه، اتم‌ها بازترکیب می‌شوند، مقدار بیشتری هیدروژن خنثای شفاف تشکیل می‌دهند، و به اخترشناسان امکان دیدن لایه‌های عمیق‌تر را می‌دهند.

صورت‌فلکیِ پُرزرق‌وبرق جبار میزبان یکی از نزدیک‌ترین و قریب‌الوقوع‌ترین نامزدهای انفجار ابرنواختری است؛ یدالجوزا (نوک پیکان بالای تصویر) که شانه‌ی راست شکارچی را نشان می‌دهد. رجل‌الجبار ( نوک پیکان پایین تصویر)، زانوی چپ شکارچی، هم ممکن است روزی منفجر شود.

صورت‌فلکیِ پُرزرق‌وبرق جبار میزبان یکی از نزدیک‌ترین و قریب‌الوقوع‌ترین نامزدهای انفجار ابرنواختری است؛ یدالجوزا (نوک پیکان بالای تصویر) که شانه‌ی راست شکارچی را نشان می‌دهد. رجل‌الجبار ( نوک پیکان پایین تصویر)، زانوی چپ شکارچی، هم ممکن است روزی منفجر شود.

وقتی مرحله‌ی کاهش تدریجی نور یا وضع ثابت (Plateau) به پایان رسید، یعنی حدود ۱۰۰ روز بعد از بیشینه‌ی درخشندگی، یدالجوزا بسیار سریع‌تر کم‌نور می‌شود. البته براساس پیش‌بینی‌هایی که برای ابرنواختر نمونه‌ای از نوع II-P می‌شود، این ستاره همچنان تا یک سال بعد از انفجار با قدر ۵- در نور روز هم دیده می‌شود. بعد از دو سال، ابرنواختر یدالجوزا شاید همچنان رقیب شباهنگ – درخشان‌ترین ستاره‌ی آسمان شب امروزمان – در درخشندگی باشد.

ولی آن زمان هم هنوز نمایش تمام نشده است. اخترشناسان نمایی بی‌مانند از شکل‌گیریِ بقایای جوان ابرنواختر و ستاره‌ای نوترونی خواهند داشت. براساس بررسی‌ای که میشل دلان و گرنت متیوز از دانشگاه نوتردام فرانسه انجام داده‌اند، حدود ۶ میلیون سال بعد از انفجار موج‌ضربه‌ای بسیار خفیف از آن به منظومه‌ی شمسی می‌رسد. برطبق محاسبات آن‌ها، باد خورشیدی – که جریانی از گازهای یونیزه از خورشید به‌سوی بیرون است – این موج‌ضربه را مهار می‌کند و نمی‌گذارد از حدود ۲/۵ برابر فاصله‌ی خورشید-زمین نزدیک‌تر بیاید و البته بیش از هزار سال طول می‌کشد تا این موج از منظومه‌ی شمسی بگذرد.

و البته شاید یدالجوزا تنها ابرنواختر جبار نباشد. وقتی ابرنواختر  ۱۹۸۷A به‌جای غولی سرخ از ابرغولی آبی فوران کرد، اخترشناسان به‌شدت مأیوس شدند. این انفجاری غیرعادی بود و پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که ستاره‌ی سازنده‌ی این انفجار یا ستاره‌ای بوده که با سرعت بسیار بالا دور خودش می‌چرخیده یا وقتی با ستاره‌ی همدمی ادغام می‌شده منفجر شده است. بررسی‌های متعدد نشان داده‌اند که در شرایط درست ممکن است ابرغولی آبی بسیار پیش از تبدیل‌شدن به ابرغولی سرخ منفجر شود. این نشان می‌دهد که شاید رجل‌الجبار، که درست روبه‌روی یدالجوزا روی زانوی چپ شکارچی قرار دارد، هم زندگی‌اش را به‌صورت ابرنواختری از نوع II-P به پایان برساند. اگر چنین شود، بیشینه‌ی درخشندگی‌اش در نور مرئی از قدر ۹- هم می‌گذرد؛ یعنی کمی کم‌نورتر از ابرنواختر یدالجوزا، آن هم به‌سبب فاصله‌ی دورترش که حدود ۸۵۰ سال نوری است.

(ادامه این مقاله را فردا در کانوت دنبال کنید)

درباره نویسنده

146مطلب نوشته است .

تمام حقوق این سایت برای © 2018 كانوت. محفوظ است.
Powered by Persian Wordpress