ستاره زامبی، یکی از عجایب آسمان

در سال ۱۱۸۱، ستاره جدیدی در نزدیکی صورت فلکی ذات‌الکرسی (Cassiopeia) ظاهر شد که به مدت شش ماه درخشید و سپس از نظرها محو شد. حدود هزار سال پیش، این رویداد توسط ستاره‌شناسان چینی و ژاپنی با عنوان “ستاره مهمان” ثبت شد و از آن زمان تا امروز دانشمندان مجذوب و متحیر این رویداد هستند.

این ابرنواختر که حالا با نام ابرنواختر SN ۱۱۸۱ شناخته می‌شود، یکی از معدود ابرنواخترهای پیش از تلسکوپ است که در تاریخ ثبت‌شده و برای قرن‌ها، آن را “یتیم” می‌دانستند؛ بدین معنا که هیچ‌یک از اجرام آسمانی مرئی امروزی را نمی‌توان در آن ردیابی کرد. با این ‌حال، در سال ۲۰۲۱، دانشمندان بقایای SN ۱۱۸۱ را به سحابی دیگری به نام Pa ۳۰ که ابتدا در سال ۲۰۱۳ توسط ستاره‌شناس آماتوری به نام دانا پچیک کشف‌شده بود مرتبط دانستند. او این سحابی را با استفاده از داده‌های تلسکوپ WISE به‌عنوان بخشی از یک پروژه علمی شهروندی کشف کرد.

داستان عجیب ستاره‌ زامبی که شکل قاصدک است

باید این را در نظر داشت که Pa ۳۰ یک باقیمانده ابرنواختر معمولی نیست. چراکه اخترشناسان در مرکز آن، یک ستاره زامبی که یکی از بقایای نادر از انفجار اصلی است را یافتند.

این‌طور به نظر می‌رسد که SN ۱۱۸۱ در اثر یک انفجار گرماهسته‌ای در ستاره متراکم و مرده‌ای به نام کوتوله سفید ایجادشده است. در حالت کلی، کوتوله‌های سفید در اثر چنین انفجارهایی کاملاً محو می‌شوند، اما این بار اتفاق نادری رخ‌داده و بخشی از ستاره زنده مانده و یک “ستاره زامبی” ایجاد کرده است.

این نوع انفجار جزئی، به‌عنوان ابرنواختر نوع Iax شناخته می‌شود. به‌علاوه رشته‌های عجیب‌وغریبی از این ستاره زامبی بیرون آمده که شبیه گلبرگ‌های قاصدک است.

ایلاریا کایازو، استادیار ISTA و نویسنده اصلی مقاله همراه با تیم کانینگهام، عضو ناسای هابل در مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسمیتسونیان، اخیراً به نمای بی‌سابقه‌ای از این رشته‌های مرموز دست‌یافته‌اند.

تصویربرداری پیشرفته و رمزگشایی از اسرار ابرنواختر

کانینگهام و کایازو به لطف تصویرگر وب کیهانی Keck Caltech (KCWI) به تصاویر حیرت‌انگیزی از بقایای این ابرنواختر عجیب دست‌یافته و مشغول مطالعه آن هستند. این تصویرگر وب کیهانی، یک طیف‌نگار است که در ارتفاع بالای ۴۰۰۰ متر در رصدخانه‌ای در هاوایی، در نزدیکی قله آتش‌فشان Mauna Kea قرار گرفته است.

KCWI برای شناسایی برخی از کم‌نورترین و تاریک‌ترین منابع نور جهان که مجموعاً “وب کیهانی” نامیده می‌شوند، طراحی‌شده است. این طراحی آن‌قدر حساس و هوشمندانه است که می‌تواند اطلاعات طیفی را برای هر پیکسل در یک تصویر ثبت کرده و درعین‌حال حرکت ماده را در یک انفجار ستاره‌ای اندازه‌گیری کرده و درنهایت چیزی شبیه به یک فیلم سه‌بعدی از یک ابرنواختر ایجاد می‌کند. KCWI کار را با بررسی نحوه جابه‌جایی نور در حین نزدیک‌تر شدن یا دور شدن از ما انجام می‌دهد؛ در یک فرآیند فیزیکی شبیه به داپلر که ما را به یاد به صدا درآمدن آژیر می‌اندازد که در هنگام حرکت آمبولانس، ریتمش تغییر می‌کند.

نگاهی دقیق‌تر به عدم تقارن و پویایی ابرنواخترها

بنابراین، محققان به‌جای آنکه تنها تصویر ثابت معمولی یک نمایشگر آتش‌بازی که در ابرنواخترها رایج است را ببینند، می‌توانند یک نقشه سه‌بعدی دقیق از سحابی و رشته‌های عجیب آن ایجاد کرده و به‌علاوه می‌توانند نشان دهند که مواد موجود در رشته‌ها به‌صورت بالستیک و با سرعت تقریبی ۱۰۰۰ کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کنند.

کانینگهام دراین‌باره گفت: «این بدان معناست که مواد پرتاب‌شده از زمان انفجار، کند یا تسریع نشده‌اند». بدین ترتیب، با سرعت‌های اندازه‌گیری شده و نگاهی به گذشته، این امکان فراهم شد که زمان دقیق این انفجار در سال ۱۱۸۱ مشخص و اعلام شود.

عدم تقارن غیرمعمول

فراتر از رشته‌های قاصدکی شکل و انبساط بالستیک آن‌ها، شکل کلی این ابرنواختر غیرعادی است.

اعضای این تیم نشان دادند که پرتاب (مواد درون رشته‌هایی که از محل انفجار به بیرون پرتاب می‌شوند)، به‌طور غیرعادی نامتقارن هستند و به نظر می‌رسد که این عدم تقارن، از خود انفجار اولیه ناشی می‌شود.

به‌علاوه به نظر می‌رسد که رشته‌ها دارای لبه‌های داخلی تیزی هستند و یک شکاف درونی اطراف ستاره زامبی را نشان می‌دهند.

کایازو در این‌باره توضیح داد: «اولین توصیف سه‌بعدی دقیق ما از سرعت و ساختار فضایی بقایای یک ابرنواختر به ما چیزهای زیادی در مورد رویداد کیهانی منحصربه‌فردی می‌گوید که اجداد ما قرن‌ها پیش مشاهده کرده بودند. این به‌علاوه سؤالات جدیدی را ایجاد کرده و چالش‌های جدیدی را برای ستاره شناسان ایجاد می‌کند تا در مرحله بعدی به این موضوعات بپردازند.»