ابرنواختر گل قاصدکی و ستاره زامبی مرموز!

ابرانواختر SN 1181: راز ستاره‌ای که ناپدید شد

در سال 1181، ستاره‌ای جدید در نزدیکی صورت فلکی کاسیوپیا به مدت شش ماه درخشش داشت و سپس ناپدید شد. این رویداد که توسط ناظران چینی و ژاپنی به عنوان “ستاره مهمان” ثبت شده، برای قرن‌ها ستاره‌شناسان را به چالش کشیده است. این ابرنواختر یکی از معدود ابرنواخترهایی است که قبل از اختراع تلسکوپ‌ها مستند شده است. علاوه بر این، این رویداد به عنوان “یتیم” طولانی‌ترین مدت شناخته می‌شود، به این معنا که هیچ‌یک از اجسام آسمانی قابل مشاهده امروزی نمی‌توانند به آن نسبت داده شوند.

اکنون این رویداد به عنوان ابرانواختر SN 1181 شناخته می‌شود و بقایای آن تنها در سال 2021 به سحابی Pa 30 نسبت داده شده است. این سحابی در سال 2013 توسط ستاره‌شناس آماتور، دنا پاتچیک، در حین بررسی آرشیو تصاویری از تلسکوپ WISE به عنوان بخشی از پروژه دانشمندان شهروندی کشف شد. اما این سحابی، بقایای ابرنواختری معمولی نیست. در واقع، ستاره‌شناسان با شگفتی متوجه شدند که در مرکز آن یک ستاره زامبی زنده وجود دارد، که به نوعی بقایای درون بقایا است.

ابرنواختر 1181 تصور می‌شود زمانی رخ داده است که یک انفجار ترموهسته‌ای بر روی یک ستاره مرده و متراکم به نام کوتوله سفید ایجاد شده است. معمولاً، در این نوع انفجار، کوتوله سفید به طور کامل نابود می‌شود، اما در این مورد، بخشی از ستاره زنده مانده و نوعی ستاره زامبی را به جا گذاشته است. این نوع انفجار جزئی به عنوان ابرنواختر نوع Iax شناخته می‌شود. جالب‌تر اینکه، رشته‌های عجیبی از این ستاره زامبی خارج می‌شد که شبیه گلبرگ‌های گل قاصدک بودند.

اکنون، پروفسور دستیار ISTA، ایلاریا کایازو و نویسنده اصلی، تیم کانینگهام، که یک پژوهشگر هابل ناسا در مرکز نجوم Harvard & Smithsonian است، به نمای نزدیک و بی‌نظیری از این رشته‌های عجیب دست یافته‌اند. این تیم به لطف تصویربردار وب کیهانی کیک (KCWI) در کلتک، توانستند این بقایای ابرنواختر عجیب را به طور دقیق مطالعه کنند. KCWI یک طیف‌نگار است که در ارتفاع بیش از 4000 متر در رصدخانه W. M. Keck در هاوایی، نزدیک به قله آتشفشان ماونا کیا، بالاترین قله هاوایی قرار دارد.

کشفات جدید با KCWI

همان‌طور که از نامش پیداست، KCWI برای شناسایی برخی از کم‌نورترین و تاریک‌ترین منابع نور در جهان طراحی شده است که به‌طور کلی به آن‌ها “شبکه کیهانی” گفته می‌شود. علاوه بر این، KCWI به‌قدری حساس و به‌خوبی طراحی شده است که می‌تواند اطلاعات طیفی را برای هر پیکسل در یک تصویر ثبت کند. این دستگاه همچنین می‌تواند حرکت ماده در یک انفجار ستاره‌ای را اندازه‌گیری کند و چیزی شبیه به یک فیلم سه‌بعدی از یک سوپرنوا ایجاد کند. KCWI این کار را با بررسی نحوه تغییر نور در حین نزدیک شدن یا دور شدن از ما انجام می‌دهد، فرآیندی فیزیکی که مشابه تغییر دوپلری است که از صدای آژیرهای بلند در هنگام عبور آمبولانس تغییر می‌کند.

بنابراین، به‌جای مشاهده تنها یک تصویر ایستا و معمولی از نمایش آتش‌بازی که در مشاهدات سوپرنواها رایج است، محققان توانستند نقشه سه‌بعدی دقیقی از سحابی و رشته‌های عجیب آن ایجاد کنند. علاوه بر این، آن‌ها نشان دادند که ماده موجود در رشته‌ها با سرعت تقریبی ۱۰۰۰ کیلومتر در ثانیه در حال حرکت است. “این بدان معناست که ماده‌ای که از انفجار خارج شده، نه کند شده و نه تسریع یافته است,” می‌گوید کانینگهام. “بنابراین، با توجه به سرعت‌های اندازه‌گیری شده، نگاه به گذشته در زمان به ما این امکان را داد که انفجار را تقریباً به سال ۱۱۸۱ نسبت دهیم.”

شواهدی از عدم تقارن غیرمعمول

فراتر از رشته‌های شبیه به دانه‌های قاصدک و گسترش بالستیکی آن‌ها، شکل کلی سوپرنوا بسیار غیرمعمول است. تیم تحقیقاتی توانست نشان دهد که مواد خارج شده — ماده‌ای که در رشته‌ها از محل انفجار دور می‌شود — به‌طور غیرمعمولی نامتقارن است. این نشان می‌دهد که عدم تقارن ناشی از خود انفجار اولیه است. همچنین، رشته‌ها به نظر می‌رسد که لبه داخلی تیزی دارند که یک “فاصله” داخلی را در اطراف ستاره زامبی نشان می‌دهد.

کانیازو در پایان می‌گوید: “اولین توصیف سه‌بعدی دقیق ما از سرعت و ساختار فضایی یک بقایای سوپرنوا اطلاعات زیادی درباره یک رویداد کیهانی منحصر به فرد که اجداد ما قرن‌ها پیش مشاهده کردند، به ما می‌دهد. اما همچنین سوالات جدیدی را مطرح می‌کند و چالش‌های جدیدی را برای ستاره‌شناسان به وجود می‌آورد که باید به آن‌ها پاسخ دهند.” او کار بر روی این پروژه را به‌عنوان یک پژوهشگر پسادکتری در زمینه اخترفیزیک نظری در کال‌تک، ایالات متحده آغاز کرد و در ماه مه امسال به ISTA پیوست.