این ابرنواخترها باعث ایجاد طوفان می شوند و به زندگی و مرگ کیهانی کمک می کنند

ستاره شناسان منبعی از غبار کیهانی را کشف کرده اند که قبلا ناشناخته بود. چرا ردیابی این گرد و غبار مهم است؟ خوب، این ذرات اساساً به عنوان بلوک های سازنده برای ستارگان عمل می کنند.
تیم بین المللی دریافت که چنین گرد و غباری می تواند توسط نوعی انفجار کیهانی ایجاد شود که در هنگام مرده رخ می دهد کوتوله سفید یک ستاره موادی را از یک ستاره همراه می گیرد، سپس با گاز محیط نزدیک خود برهم کنش می کند. به این رویدادها می گویندابرنواختر نوع 1a“و اغلب نامیده می شوند”شمع های استانداردتوسط اخترشناسان، زیرا خروجی نور یکنواخت آنها می تواند برای اندازه گیری فواصل کیهانی مورد استفاده قرار گیرد.
لیفان وانگ، عضو تیم و ستاره شناس دانشگاه تگزاس A&M، “تشکیل غبار کیهانی برای نجوم حیاتی است.” در بیانیه ای گفت. “به معنای واقعی کلمه با همه پدیده های کیهان مرتبط است. درک فرآیند شکل گیری آن یکی از اهداف کلیدی بسیاری از مأموریت های نجوم مدرن است.”
متصل: ستاره شناسان راز «هیولا سبز» در باقیمانده ابرنواختر معروف را کشف کردند (عکس)
این اولین بار نیست که ابرنواخترها با ایجاد غبار کیهانی مرتبط می شوند، اما مشاهدات قبلی حول محور “ابرنواخترهای فروپاشی هسته” می چرخید.
این زمانی اتفاق می افتد که سوخت یک ستاره عظیم برای فرآیندهای همجوشی هسته ای خود تمام می شود. این امر هسته ستاره را مجبور به فروپاشی می کند و یک سیاهچاله یا ستاره نوترونی به دنیا می آورد، در حالی که لایه های بیرونی ستاره در یک انفجار ابرنواختری از بین می روند.
با این حال، ابرنواخترهای فروپاشی هسته در کهکشان های بیضی شکل، که به جای مارپیچ های سازمان یافته مانند کهکشان راه شیری، شبیه خوشه های ستاره ای غول پیکر هستند، مشاهده نمی شوند. بنابراین، ستاره شناسان در تلاش هستند تا توضیح دهند که گرد و غبار در کهکشان های بیضوی دقیقاً از کجا منشأ می گیرد.
وانگ و همکارانش قبلاً پاسخی ارائه کرده اند. این گرد و غبار ممکن است از “کوتوله های سفید خون آشام” تغذیه از یک ماهواره فضایی قبل از منفجر شدن بالای آنها در یک انفجار گرما هسته ای.
وانگ گفت: «همه اشکال حیات در جهان غبار کیهانی هستند که در فرآیندهای مربوط به تکامل ستارهای شکل میگیرند. مقاله ما شواهد روشنی برای تراکم مقدار زیادی از ذرات غبار پس از انفجار یک ستاره کوتوله سفید ارائه می دهد.
زندگی پس از مرگ برای کوتوله های سفید
کوتولههای سفید اجساد ستارهای متراکم هستند که وقتی ستارگان کوچکتر سوخت همجوشی هستهای خود را تمام میکنند و هستههای آنها فرو میریزد متولد میشوند. با این حال، این اجسام کوچک ستاره ای جرم لازم برای ایجاد یک فروپاشی کامل را ندارند که منجر به تولد یک سیاه چاله یا ستاره نوترونی. در عوض، آنها کوتوله های سفید را تشکیل می دهند.
زمانی که خورشید خودمان در حدود 5 میلیارد سال دیگر هیدروژن هسته اش تمام شود، تحت این فرآیند قرار خواهد گرفت. اما در حالی که خورشید ما بهعنوان یک کوتوله سفید خنککننده به مرگ تنهایی میمیرد، برخی از کوتولههای سفید در منظومههای دوتایی با ستارههای همراه وجود دارند که میتوانند از آنها برای بازگشت به زندگی استفاده کنند.
اگر این ستارگان به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک باشند، کوتوله سفید می تواند مواد را از لایه های بیرونی همدم ستاره ای خود “دزدی” کند. این ماده دزدیده شده ابتدا یک دیسک در اطراف کوتوله سفید تشکیل می دهد و از آنجا اینچ به سمت سطح ستاره می رود.
این ماده انباشته شده در نهایت انباشته می شود و جرم کوتوله سفید فراتر از آنچه نامیده می شود افزایش می یابد حد چاندراسخار، برابر با 1.4 برابر جرم خورشید و نماینده حد جرمی است که در آن یک ستاره قادر به رفتن به ابرنواختر است. همه اینها در نهایت منجر به یک انفجار گرما هسته ای به نام ابرنواختر نوع 1a می شود.

برای تعیین اینکه آیا می توان ابرنواختر نوع 1a را توضیح داد غبار کیهانیوانگ و همکارانش این ابرنواختر به نام SN 2018evt را برای بیش از سه سال با استفاده از ترکیبی از ابزارهای فضایی مانند ابزارهای ناسا مشاهده کردند. تلسکوپ فضایی اسپیتزر و در ماموریت NEOWISEو چندین رصدخانه زمینی.
آنها دریافتند که این ابرنواختر با موادی که از ستارگان منظومه دوتایی به بیرون پرتاب شده بودند برخورد کرد و کوتوله سفید را دیدند که از همراه خود قبل از سرنوشت گرما هسته ای اولی تغذیه می کند. این برخورد که توسط تیم مشاهده شد، امواج ضربه ای را از طریق این گاز پرتاب شده می فرستد و در هنگام سرد شدن پس از عبور امواج شوک، غبار درون خود گاز تشکیل می دهد.
نشانه آشکار ایجاد غبار در این ابرنواختر با کم نور شدن آن همراه بود نور نوریو روشنایی در نور مادون قرمز. بر اساس این، تیم محاسبه کرد که این برخورد باعث ایجاد مقدار زیادی غبار معادل حدود 1٪ از جرم خورشید شده است. و با سرد شدن بیشتر گاز، تیم بر این باور است که تولید گرد و غبار تا 10 برابر افزایش می یابد.
لینگژی وانگ، یکی از اعضای تیم و دانشمند مرکز نجوم آمریکای جنوبی آکادمی علوم چین در شیلی، می گوید: منشا غبار کیهانی مدت هاست که یک راز بوده است. این مطالعه نشان دهنده اولین کشف فرآیند تشکیل غبار قابل توجه و سریع در یک ابرنواختر گرما هسته ای است که با گاز دور ستاره ای در تعامل است.
از این مطالعه، به نظر می رسد که ابرنواخترهای نوع 1a به اندازه ابرنواخترهای فروپاشی هسته خود در تولید گاز کارآمد نیستند. این کمبود ممکن است با این واقعیت جبران شود که ممکن است به اندازه کافی ابرنواختر نوع 1a در تعامل با محیط اطراف خود وجود داشته باشد که منبع مهم یا حتی غالب غبار در کهکشان های بیضوی باشد.
“این کار بینش هایی را در مورد سهم ابرنواخترهای گرما هسته ای در غبار کیهانی ارائه می دهد، و می توان انتظار داشت که رویدادهای بیشتری از این دست در دوران کشف شود. تلسکوپ فضایی جیمز وبوانگ افزود. تلسکوپ وب نور مادون قرمز را می بیند که برای تشخیص گرد و غبار ایده آل است.
یافتههای این تیم نشان میدهد که کوتولههای سفید ممکن است نقش مهمی در چرخه شکلگیری و نابودی ستارهها و همچنین در فرآیندهایی که باعث پیدایش سیارات و گاهی اوقات حیات به شکلی که ما میشناسیم، داشته باشند.
اندی هاول، دانشمند رصدخانه لاس کامبرس، می گوید: «ایجاد غبار صرفاً خنک کننده گازی است که به اندازه کافی متراکم شود. یک روز این غبار متراکم می شود و به سیاره های کوچک و در نهایت سیارات تبدیل می شود. این خلقتی است که پس از مرگ ستاره ای از نو آغاز می شود. درک پیوند دیگری در چرخه زندگی و مرگ در جهان هیجان انگیز است.»
این تحقیق روز جمعه (9 فوریه) در مجله منتشر شد نجوم طبیعی.




