ابرنواخترها؛ ستاره های منفجر شونده

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق:

ساعت3:20 بامداد روز 23 فوریه سال 1987، یک اختر شناس کانادایی به نام یان شِلتون، که در رصدخانه ای در ارتفاعات آند شیلی کار میکرد، تصویری عادی از کهکشان کوچک همسایه، ابر بزرگ ماژلان، در فاصله 167 هزار سال نوری تهیه کرد. وقتی فیلم عکاسی ظاهر میشد او متوجه ستاره بزرگ پر نوری شد که پیش از آن آنجا نبود. او به سرعت بیرون دوید و به آسمان نگاه کرد، جای هیچ شکی نبود، آنجا بود، ستاره ای درخشان در همان نقطه می درخشید. او بی درنگ دریافت که به نخستین نور انفجار ستاره ای غول پیکر، که طی انفجار اَبَرنواَختری از هم پاشیده است، می نگرد. در حقیقت، آن ستاره 167 هزار سال پیش از آن منفجر شده اما نورش آن شب به زمین رسیده بود. بعدها، به کمک تلسکوپ کوچکی سوار بر یک ماهواره مشخص شد که موقعیت ابرنواختر مکان ستاره اَبَرغول آبی رنگی با جرم 20 برابر جرم خورشید بوده است. اخترشناسان آن را اَبَرنواَختر ((SN87)) 1987A نامیدند.
این واقعه ای بسیار هیجان انگیز بود چرا که ابرنواختر پیشین 400 سال پیش، در زمان یوهان کپلر، دیده شده بود. پس این بار فرصتی استثنایی برای اخترشناسان و فیزیک دانان فراهم شده بود که درستی نظریه هایشان درباره انفجار ابرنواختری را آزمایش کنند.

این نظریه ها به این شرح اند:
داستان مرگ یک ستاره پر جرم از زمان باد شدنش و تبدیلش به ابرغول سرخ شروع می شود. پس از مدتی، ستاره بخشی از لایه های بیرونی اش را به فضا پرتاب می کند و سپس دوباره منقبض و گرم می شود تا به ابر غول آبی تبدیل شود. سپس ناگهان در کمتر از یک ثانیه هسته ستاره می رمبد و موجی از نوترینو رها میکند که هسته درونی را تا 10 میلیارد درجه داغ میکند. این فرآیند موج ضربه ای ایجاد می کند که در انفجاری مهیب ستاره را از هم می پاشد و سیلی از نوترینو به فضا روانه می کند. فوران نوترینو هم با سرعت نور پشت سر نور انفجار حرکت می کند.

در طی هفت سال بعدی، دانشمندان تحول بقایای ابرنواختر 1987A را، به کمک ابزارهای سوار بر ماهواره های علمی بین المللی متعدد، دنبال کردند و همه نوع اطلاعات جالب را جمع آوری کردند که برخی از آنها به این شرح اند:
.رها شدن نوترینو در انفجار ابرنواختری به کمک دو آشکار ساز نوترینو در ژاپن و کانادا تائید شد.
.به مدت دو هفته پس از انفجار امواج رادیویی شکار میشدند.
. در ماه مه سال 1987 مقادیر قابل توجهی مواد شیمیایی در بقایای انفجار آشکار شدند که نشان می داد ستاره مرحله غول سرخی را پشت سر گذاشته است.
. در ماه ژوئیه 1987 ماهواره و تلسکوپ پرتو ایکسی به ایستگاه فضایی روسی، میر، متصل شد و پرتوهای ایکس آشکار کرد.
. از ماه اوت تا نوامبر 1987 ، پرتوهای پر انرژی گاما که درواپاشی عناصر رادیو اکتیو شکل گرفته در هسته ستاره رها شده بودند، آشکار شدند. در میان این عناصر نیکل هم بود که در واپاشی به کبالت تبدیل می شود که خود بی درنگ تبدیل به آهن پایدار می شود. این کشف بسیار جالب توجه بود چون این نظریه را، که عناصر سنگین همچون آهن که سازنده زمین اند در ابرنواخترها شکل می گیرند، تائید می کرد.
. در ماه دسامبر سال 1989 ، رصد خانه ای در شیلی نخستین تصویر را از حلقه نورانی اطراف نقطه وقوع ابرنواختر 1987A تهیه کرد.
. در ماه اوت سال 1990 تلسکوپ تازه پرتاب شده هابل قطر این حلقه را حدود 5/1 سال نوری تعیین کرد. اختر شناسان بر این نظرند که این حلقه در زمان ابرنواختر شکل نگرفته بلکه ستاره غول آبی، حدود 20 هزار سال پیش از آن، حلقه را به فضا فوران کرده است.
. از سال 1990 تا 1992، امواج رادیویی و پرتوهای ایکس به سرعت درخشان شونده ای آشکار شدند که حاصل تصادم بقایای درخشان انفجار با گازهای کم چگال، داغ و نامرئی بین حلقه و ابرنواختر بودند.

تلسکوپ فضایی هابل، در سال 1993 به عدسی های تصحیح کننده مجهز شده بود، در سال 1994 بررسی تحول ابرنواختر 1987A را آغاز کرد. یافته هایش تا امروز نتایج جالبی در بر داشته است که داستان تحول ابرنواخترها را روشن تر از پیش می کند.
اما هیجان انگیزترین کشف اثبات وجود حلقه ای از گاز به پهنای یک سال نوری به دور ستاره اصلی بود که به کمک درخش نور حاصل از ابرنواختر 1987A روشن و قابل دیدن شد.

در ماه مه سال 1997، طیف نگار تصویر بردار تلسکوپ فضایی هابل، ابزاری فوق العاده که می تواند از اجرام آسمانی در اجزای رنگی گوناگونشان تصویر تهیه کند، از این حلقه در اجزای رنگی مختلفش تصویری گرفت. هر رنگ نماینده عنصری خاص در گازهای شکل دهنده حلقه است. تصاویر شامل حلقه ای به رنگ سبز به نشانه حضور اکسیژن، حلقه سه تایی نارنجی به نشانه وجود نیتروژن و هیدروژن و حلقه دوتایی قرمز به نشانه وجود گوگرد بود. شدت درخشندگی هریک از این رنگ ها میزان تمرکز و دمای این گازها را نشان می دهد. نور ابرنواختر این گازها را تا دمای فعلی شان، که بین 5000 تا 25000 درجه کلوین است، حرارت داده است.

مقایسه ای بین تصاویر ابرنواختر 1987A که در سالهای 1994 و 1997 گرفته شده اند به وضوح نشان می دهد که با رسیدن موج فوران رو به بیرون انفجار به حلقه گاز، موادش نورانی شدند. مهمتر این که انفجاری قدرتمند هم در داخلی ترین لبه حلقه رخ داد که شاهدش نقطه نورانی در گوشه بالا راستش بود.
اخترشناسان هنوز درباره منشا این حلقه مطمئن نیستند اما محتمل ترین داستان این است که حلقه حدود 20 تا 30 هزار سال پیش از مرگ ستاره شکل گرفته است. اگر چنین بوده باشد، این حلقه رکورد فسیل در طبیعت و همچنین نمایشگر مراحل نهایی زندگی ستاره سازنده اش است.
اگر چنین باشد ، ستاره مادر باید منظومه ای دوتایی بوده باشد که ستاره بزرگتر باد کرده و به غول سرخی تبدیل شده که موادش مدام روی ستاره آبی رنگ می ریخته است. سرانجام، دو ستاره در هم ادغام و یکی شدند و گازهای سر ریز شده در اطرافش قرص پهن و یکسره ای شکل دادند. پس از مدتی، باد ستاره جدید مواد را به عقب رانده است. این اتفاق فضای اطراف ستاره را از هر نوع ماده ای پاک می کند.

وقتی ستاره منفجر شد تقریبا 6 ماه طول کشید تا انفجار به لبه داخلی حلقه برسد و آن را روشن و مرئی کند. پس از انفجار، بقایای پر سرعت و موج ضربه انفجار به بیرون حرکت کردند و ده سال بعد با مواد لبه داخلی حلقه برخورد کردند که نتیجه اش را ما در تصاویر سال 1997 دیدیم.
این تصادم گازها را حرارت داده و باعث درخشش آنها شده، اما نورش در همین چند سال اخیر به ما رسیده است. اخترشناسان آن را نخستین نشانه های تصادمی (( شگرف و خشن)) می دانند که پس از آن مراحل رخ داده و سبب تابش پرتوهای ایکس و امواج رادیویی بوده است.
تصادم موج ضربه ابرنواختر با مواد حلقه، که ستاره را احاطه کرده، مثالی است از برخورد نیرویی مقاومت ناپذیر و جسمی ثابت. تصاویر بعدی باید برای دانشمندان نه تنها فرصت بررسی فیزیک برهم کنش های ضربه را فراهم کند بلکه سرنخ هایی هم از سال های پایانی عمر ستاره در اختیار قرار دهند.

منبع : سایت نجوم ایران

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 224]