انفجاری بزرگ در راه است/ چشم از آسمان بر ندارید

به گزارش ساز ایرانی، ستاره ی تی تاج شمالی (T Coronea Borealis) که به اختصار T CrB نامیده می شود، از نوع نواختر یا نوا است. کلمه ی نوا برگرفته از توصیف لاتین این پدیده ها به معنی «ستارگان جدید» است. آخرین انفجار T CrB در سال 1946 رخ داد و رفتار آن نشان می دهد که فوران بعدی اش زمانی بین حال و ماه سپتامبر خواهد بود.

به نقل از مجله موسیقی ایرانی، در صورت وقوع انفجار T CrB، این ستاره با چشم غیرمسلح به شکل جواهری موقتی در تاج ستاره دار صورت فلکی خود می درخشد. ستاره شناس ها می خواهند از این انفجار به عنوان فرصتی برای یادگیری بیشتر درباره ی پدیده ی نوا استفاده کنند که کمتر مورد توجه قرار گرفته است. به نقل از بردلی اسکافر، اخترفیزیکدان دانشگاه ایالتی لوییزیانا، نواها رویدادهای بسیار عجیبی هستند. گاهی بررسی نمونه های متفاوت بهترین روش برای درک این گروه از ستاره ها است. به همین دلیل وقتی T CrB فعال شود، تعداد زیادی از تلسکوپ های جهان آن را نظاره خواهند کرد.

هر نواختر شامل یک کوتوله سفید (لاشه باقی مانده از مرگ برخی از ستاره ها) و یک ستاره همراه است که در نمونه ی T CrB یک غول سرخ است. کوتوله سفید به قدری چگال است که می تواند هیدروژن ستاره ی همراهش را برباید. این روکش هیدروژنی داغ شده و در نهایت آتش می گیرد و به واکنش زنجیره ای توقف ناپذیری می انجامد که در انفجار هسته ای به حداکثر می رسد.

اوله کونیگ، ستاره شناس دانشگاه نورنبرگ، نوا را این چنین توصیف می کند: نوا مانند انفجار یک بمب هیدروژنی عظیم است که کل جو این کوتوله سفید هم اندازه با زمین را از بین می برد. نواها مانند ابرنواخترها نمی توانند به نابودی کامل ستاره بینجامند، با این حال اهمیتشان کمتر از ابرنواخترها نیست

نواخترها به صورت مکرر و فاجعه بار فوران می کنند؛ به نحوی که بدون نابودی اجداد ستاره ای خود، محیط اطرافشان را با ترکیبی قوی از مواد تازه ساخته شده غنی می کنند. نواها در واقع تولیدکنندگان عنصرهای موردنیاز برای حیات مثل کربن، نیتروژن و اکسیژن هستند و می توانند یکی از تولیدکنندگان اصلی لیتیوم هم باشند.

نقش نواها در تولید عناصر نشان می دهد که بدون رمزگشایی از ماهیت آن ها نمی توان تاثیر اخترفیزیک بر ظهور مولفه های زیستی را درک کرد. وقتی اخترشناسان خوش شانس باشند، نواهای مکرر را که دست کم یک بار در قرن فوران می کنند، به عنوان سیگنالی پیش بینی پذیر برای مطالعات خود پیدا می کنند. بااین حال آن ها فقط توانسته اند درحدود 10 نوا، ازجمله تی تاج شمالی را در راه شیری کشف کنند.

با وجود عملکرد ساعت وار T CrB، فوران های این منظومه ی ستاره ای تنها در سال های 1217، 1787، 1866 و 1946 مستند شده اند. بر اساس جزییات دقیق رصدها در دو انفجار ثبت شده ی قبلی، این ستاره در ماه آوریل یا شاید ماه می منفجر شود و بر اساس احتمالی دیگر این انفجار به سه ماه آینده موکول خواهد شد و ممکن است چند روز در آسمان شب دوام بیاورد.

برخی از بهترین رصدخانه های جهان توجه خود را به سمت T CrB جلب کرده اند تا در زمان وقوع انفجار آن را در طیف های نوری، رادیویی، پرتو ایکس و دیگر طول موج های نور ثبت کنند. ستاره شناس های آماتور هم بیکار نمی مانند. به گفته ی برایان کلاپنبرگ، اخترفیزیکدان انجمن ناظران ستاره متغیر آمریکا در کمبریج: اعضای ما عاشق چیزهایی هستند که قرار است منفجر شوند. من هر ده دقیقه یک ایمیل با چند رصد جدید دریافت می کنم.

آمادگی در تمام طیف ها می تواند T CrB را از یک نمونه ی عجیب کیهانی به کلید پاسخ برای معماهای مربوط به ابرنواخترها تبدیل کند. برای مثال، سرعت این انفجارها چقدر است؟ نجوم پرتو ایکس می تواند به ما در پاسخ به این پرسش کمک کند. وقتی فورانی رخ می دهد، با یک گوی آتشین داغ روبه رو می شوید که پرتوهای ایکس منتشر می کند. به مرور پوسته ی دفع شده ی کوتوله ی سفید سرد می شود و در نهایت پرتوهای نوری را منتشر می کند. اختلاف زمانی بین جرقه های نور و پرتو ایکس می تواند سرعت مواد دفع شده را تعیین کند.

انواع رویدادهای انفجاری کیهانی نوترینو تولید می کنند. نوترینوها ذره های تقریبا بی وزنی هستند که می توانند جزییات درونی فرآیندهای مهیب را آشکار کنند؛ اما آشکارسازی آن ها بسیار دشوار است و تاکنون از نواخترها هیچ نوترینویی ثبت نشده است؛ اما دانستن زمان و مکان نواختر نوترینوساز می تواند به کشف آن ها کمک کند.

در واقع این فرصت وجود دارد که آشکارسازهای فعلی نوترینو بتوانند T CrB را آشکار کنند. در این صورت دانشمندان می توانند به دیدگاه جدیدی از فیزیک انفجاری نواخترها برسند.

با این حال، مسیله چگونگی انفجار نواخترها نیست بلکه تبدیل شدن آن ها به چیزی است که بسیاری از ستاره شناس ها را هیجان زده می کند. نواخترها می توانند زمینه ساز ابرنواخترهای نوع 1a باشند. در این ابرنواخترها مانند نواخترهای استاندارد، فرآیند مبادله ی جرم بین ستاره ها دیده می شود که حداقل یکی از آن ها یک کوتوله سفید است. با این تفاوت که طی ابرنواختر نوع 1a، فرآیند گرماهسته ای به قدری شدید است که کوتوله سفید منفجر می شود.

یکی از رایج ترین مدل های ابرنواختر نوع 1a شامل کوتوله سفیدی است که به دلیل بلعیدن مقدار زیادی ماده ی ستاره ای جرم آن به 1٫4 برابر جرم خورشید می رسد که به این مقدار حد چاندراسخار گفته می شود. فراتر از این حد، کوتوله سفید بیش از اندازه سنگین می شود و آبشاری گرماهسته ای را رقم می زند که به فروپاشی انفجاری آن می انجامد.

پرسش کلیدی اینجاست که چگونه کوتوله های سفید مقدار کافی ماده را جمع می کنند تا از حد چاندراسخار فراتر بروند. از آنجا که ابرنواخترهای نوع 1a هم صرف نظر از مختصات کیهانی خود به شیوه ای مشابه منفجر می شوند، انفجار آن ها به منزله ی تیک های مهمی روی خط کش ستاره شناس ها برای اندازه گیری مسافت های وسیع میان کهکشانی به کار می رود. در نتیجه درک انفجارهای مشابه می تواند به تغییرات اندکی در اندازه گیری های مبتنی بر ابرنوای 1a بینجامد.

پژوهشگرها همچنین به دنبال بررسی مکانیک بازگشتی نواخترهای معمولی هستند. در صورتی که مواد کوتوله ی سفید به طور کامل مصرف نشوند یا در طول هر انفجار دفع نشوند، این نواخترها به مرور زمان تغییر می کنند. چه مقدار از این ماده روی کوتوله سفید باقی می ماند؟ چه مقدار از آن در یک نواختر منفجر می شود؟ این تغییر توازن انفجاری را می توان در طول انفجار بعدی T CrB بررسی کرد. کوتوله سفید عمدتا از کربن و اکسیژن تشکیل شده است، در حالی که بخش زیادی از غول سرخ را هیدروژن تشکیل می دهد و به این ترتیب مواد اولیه ای فراهم می شوند که بر اساس آن می توان مقدار نسبی مواد دفع شده در طول نوا را تعیین کرد.

ستاره شناس ها همچنین می خواهند از انفجار قریب الوقوع T CrB برای درک سه ویژگی حیرت آور این نواختر خاص استفاده کنند. هیچ کدام از نواخترهای دیگری که می شناسیم، چنین رفتارهایی را از خود نمایش نمی دهند. اغلب نواخترها به شکل کم نور باقی می ماند و تنها در طول انفجار درخشش بالایی دارند، اما درباره ی T CrB این گونه نیست. ویژگی جالب این ستاره این است که به مدت یک دهه پیش و پس از انفجار، درخشش نسبتا بالایی داشت و یک نور شدید داغ و آبی از خود منتشر می کرد.

دومین ویژگی عجیب، افت درخشش پیش از انفجار است که معمولا یک سال قبل از آن رخ می دهد. به گفته ی برخی کارشناسان، ماده ی کوتوله ی سفید به مرحله ی خوب پخته شده می رسد و در نهایت پوششی از غبار، آتش بازی زیرین آن را مخفی می کند. شاید T CrB گازهایی را پیش از فوران خود منتشر کند که به ایجاد پوسته ای از غبار می انجامد و نور را از سیستم مرکزی مسدود می کند و در نهایت به افت نور پیش از انفجار می انجامد.

سوم، به نظر می رسد چند ماه پس از انفجار T CrB انفجار ثانویه ای به وجود بیاید؛ فورانی که درخشش آن به انفجار اولیه نمی رسد، اما می تواند تا هفته ها یا ماه ها دوام بیاورد.

کوتوله سفید در طول فاز برافزایشی و انفجار نیم کره ی پیدای غول سرخ را شعله ور می کند. پس از انفجار، کوتوله ی سفید سرد می شود، اما سمت مشتعل غول سرخ هنوز بسیار گرم است و هنگامی که این نیم کره ی داغ به سمت زمین قرار بگیرد، ستاره شناس ها می توانند درخشش آن را تشخیص دهند و به اشتباه آن را به عنوان انفجار دوم تفسیر کنند.

در هر صورت، فوران مورد انتظار تجربه ای تکرارنشدنی در طول عمر انسان و فرصتی برای ستاره شناس ها است تا به پاسخ هایی درباره ی پرسش های دیرینه دست یابند.

5858