تصاویر هابل یک ستاره را تنها هشت ساعت پس از تبدیل شدن به یک ابرنواختر نشان می دهد و این مشاهدات تازه کشف شده، نور جدیدی را بر روی برخی از اولین ستارگان جهان می افکند.
به گزارش ایسنا به نقل از آی ای، هنگامی که یک ستاره با سوخت خود می سوزد، در خود فرو می ریزد و در یک ابرنواختر فاجعه بار که نور آنرا میلیون ها سال نوری در سراسر کیهان طنین انداز می کند، منفجر می شود.
مشاهدات بی درنگ ابرنواخترها تقریبا ناشناخته است. با این حال، گروهی از ستاره شناسان به تازگی تصاویری را کشف کرده اند که مراحل اولیه انفجار یک ستاره را در حین جست و جو از طریق داده های جمع آوری شده توسط تلسکوپ فضایی هابل نشان می دهد.
دانشمندان، این مجموعه چشم‌گیر را در تصاویر آرشیوی از هابل پیدا و مشخص کردند که آن ها در عرض چند ساعت پس از فروپاشی ستاره گرفته شده اند. آنها یافته های خود را در مقاله ای در مجله Nature منتشر کرده اند.
ونلی چن (Wenlei Chen) پژوهشگر فوق دکتری در دانشگاه مینه سوتا و سرپرست این مطالعه گفت: ما انتظار داشتیم موارد گذرای بیشتری را شناسایی کنیم که توسط جستجوهای گذشته نادیده گرفته شده بودند، اما از یافتن تصاویر متعددی از یک ابرنواختر تازه شگفت زده شدیم. عکس های فوری از این ابرنواختر به سرعت در حال تکامل کاملا غیرمنتظره بود.
مشاهده یک ابرنواختر در حال رخ دادن
این ابرنواخترِ به سرعت در حال تکامل در خوشه کهکشانی "آبل ۳۷۰" در فاصله تقریباً ۵ میلیون سال نوری از ما قرار دارد و در دسامبر ۲۰۱۰ توسط هابل شناسایی شده است. چن و همکارانش برای مشاهده گذرهای نوری ضعیف در داده های آرشیوی هابل اقدام کردند، اما با این صحنه مواجه شدند و از یافتن چیزی کاملاً انفجاری شگفت زده شدند.
چن و همکارانشان سه تصویر از همگرایی گرانشی را از این ابرنواختر کشف کردند. همگرایی گرانشی زمانی اتفاق می افتد که یک جرم بزرگ مانند یک خوشه کهکشانی، فضا- زمان را در اطراف خود خم و مانند یک عدسی در مقابل عبور نور عمل کند. این واقعه اغلب اجرامی مانند کهکشان ها و ستارگان دورتر را بزرگ می کند. نمونه اخیر از آن را می توان در اولین تصویر علمی تلسکوپ فضایی جیمز وب از خوشه کهکشانی SMACS ۰۲۳ مشاهده کرد که شامل نمونه های مختلفی از همگرایی گرانشی است.
همگرایی گرانشی هنگامی روی می دهد که نورِ یک چشمه درخشان بسیار دور مانند یک اختروش در مسیر خود تا رصدگر، از کنار جرم پرجرم دیگری مانند یک خوشه کهکشانی بگذرد و مسیر آن خمیده شود. جرم میانی، عدسی گرانشی نامیده می شود. این پدیده یکی از پیش بینی های نظریه نسبیت عام اینشتین است.
براساس نظریه نسبیت عام، جرم می تواند فضا- زمان را خمیده کند و در نتیجه یک میدان گرانشی بسازد که میتواند نور را منحرف کند. این پدیده را اولین بار آرتور ادینگتون در سال ۱۹۱۹ در جریان یک خورشیدگرفتگی آزمود که در آن نور ستاره ای که از نزدیک خورشید می گذشت کمی خم شد و در نتیجه مکان ظاهری ستاره کمی جابه جا شد.
با همگرایی گرانشی میتوان اطلاعاتی درباره جرم میانی از جمله جرم آن به دست آورد. در تصاویر هابل سه عکس با همگرایی گرانشی، مراحل اولیه ابرنواختر را در مراحل مختلف نشان می دهند. اولین تصویر، ستاره ها را تنها شش ساعت پس از انفجار نشان می دهد.
دانشمندان بر اساس محاسبات انتقال به طیف سرخ این ستارگان معتقد هستند این ابرنواختر تقریباً ۱۱.۵ میلیارد سال سن دارد. گفتنی است که انتقال به سرخ معیاری برای میزان انبساط جهان است.
جیمز وب تعداد بیشتری از ابرنواخترها را کشف خواهد کرد
رصدهای ابرنواختری چن و همکارانش اساساً به آن ها اجازه داد تا ستاره ای از کیهان اولیه را مطالعه کنند، زیرا آنها قادر به تجزیه و تحلیل ویژگی های ابرنواختر بودند و اطلاعات زيادي در مورد ستاره ای که این رویداد انفجاری کیهانی را ایجاد کرد، بیاموزند.
چن می گوید: در یک جهان با جابجایی زیاد به طیف سرخ، ستارگان را نمی توان با هیچ تلسکوپ موجودی تشخیص داد، مگر اینکه بزرگنمایی شدید از همگرایی های گرانشی وجود داشته باشد.
او ادامه داد: مشاهده مراحل اولیه یک ابرنواختر به ما امکان می دهد تا مولد آن را شناسایی کنیم و آن را اندازه‌گیری کنیم، زیرا درخشندگی و سرعت سرد شدن در مراحل اولیه یک ابرنواختر هر دو به اندازه قبل از انفجار ستاره مولد بستگی دارد. چنین مشاهداتی دریچه ای را به روی ستاره شناسان باز می کند تا ستارگان پرجرم را در کیهان اولیه مطالعه کنند.
دانشمندان با تجزیه و تحلیل روشنایی تصاویر مختلف متوجه شدند که این ابرنواختر به سرعت طی ۸ روز سرد شده است. آن ها محاسبه کردند که این ستاره احتمالاً ۵۳۰ برابر خورشید است که با یک ابرغول سرخ مطابقت دارد.
چن توضیح می دهد که کشف ابرنواخترهای دوردست با فروپاشی هسته میتواند به ما کمک کند تا در مورد شکل گیری ستارگان و تکامل کهکشان ها در کیهان اولیه بیشتر بیاموزیم.
او بهمراه گروهش برای رصد ابرنواخترهای دورتر با استفاده از تلسکوپ جیمز وب سازمان ناسا که در ماه اول عملیات علمی خود توانست انفجار یک ستاره را ثبت کند، برنامه ریزی کرده اند.
چن می گوید: تلسکوپ فضایی جیمز وب ابزاری قدرتمند برای جستجوی ابرنواخترهای دوردست و منتقل شده به طیف سرخ خواهد بود، زیرا وضوح زاویه ای بهبود یافته و پوشش طول موج گسترده اش در طیف های نزدیک به فروسرخ (Infrared) و فروسرخ دارد.
- 15
- 5
