یک گونه ابرنواختر با دو ریشه

* دو مدل بسیار متفاوت برای توضیح سرچشمه ی احتمالی ابرنواخترهای گونه ی Ia وجود دارد و بررسی های
متفاوت نیز از هر دو مدل پشتیبانی می‌کنند.

بقایای ابرنواختر تیکو که یک انفجار ابرنواختری از
گونه ی Ia بود. اخترشناس دانمارکی، تیکو براهه در
سال 1527 میلادی این انفجار را مشاهده کرد. بیش
از 400 سال بعد، پرتابه‌های این انفجار گسترده شده
و حبابی به پهنای 55 سال نوری را پر نموده اند. در
این تصویر، پرتوهای X کم انرژی (سرخ) نشانگر
خرده های در حال گسترش انفجار است و پرتوهای
X پرانرژی (آبی) نشانگر موج انفجار -پوسته ای از
الکترون های بسیار پرانرژی- می باشد.
ستارگان انفجاری که به نام ابرنواخترهای گونه ی Ia شناخته می شوند، نقشی ارزشمند در اندازه گیری های کیهانی دارند، و همچنین برای کشف وجود انرژی تاریک نیز از آن ها بهره برده شده. روشنی این ابرنواخترها به حدی هست که از فاصله های بسیار دور دیده شوند و بتوانند همچون یک "شمع استاندارد" رفتار کنند، یعنی جسمی با روشنایی معین. جایزه ی نوبل فیزیک سال 2011 به کاشفان شتاب گسترش جهان با بهره از ابرنواخترهای Ia اهدا شد. ولی یک واقعیت شرم‌آور اینست که اخترشناسان هنوز نمی دانند چه سامانه های ستاره ایی ابرنواخترهای Ia را می آفرینند.

دو مدل بسیار متفاوت از هم برای توضیح سرچشمه ی احتمالی ابرنواخترهای گونه ی Ia وجود دارد و بررسی های متفاوت هم از هر دو مدل پشتیبانی می‌کنند. بنا بر شواهد تازه، هر دو مدل درستند: برخی از این گونه ابرنواخترها از یک راه پدید می آیند و برخی از راه دیگر.

اخترشناس مرکز اسمیتسونین، رایان فولی (از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین و همچنین عضو بنیاد کلِی) توضیح می دهد: «پژوهش های پیشین نتایج متناقضی را در پی داشت. اگر هر دو گونه ابرنواختر در حال رخ دادن باشند این تناقض از بین رفته و دیده نمی شود.»

باور بر اینست که ابرنواخترهای گونه ی Ia از کوتوله های سفید به وجود می آیند - هسته های فشرده و چگال ستارگان مرده. کوتوله های سفید همچنین به نام ستارگان تبهگن (دژنره) نیز خوانده می شوند زیرا فشار تبهگنی کوانتومی باعث پایداری آن‌هاست. [در این باره بخوانید: رقص مرگ]

بنا بر مدل "تک تبهگنی" برای توضیح یک ابرنواختر، یک کوتوله ی سفید مواد را از ستاره ی همدمش به سوی خود کشیده و گرد می آورد تا جایی که به نقطه ی اوجی برسد که یک واکنش هسته ای مهار گسیخته آغاز شده و ستاره منفجر شود. در مدل "دو تبهگنی"، دو کوتوله ی سفید با هم ادغام شده (یکی شده) و منفجر می شوند. در سامانه های یک تبهگنی، گاز کشیده شده از ستاره‌ی همدم در پیرامون ابرنواختر دیده می شود ولی در سامانه های دو تبهگنی چنین گازی دیده نمی شود. 

رابرت کرشنر کلاوز، استاد اخترشناسی در دانشگاه هاروارد و یکی از نویسندگان این پژوهش می گوید: «ابرنواخترها هم می‌توانند درست مانند آب معدنی، با یا بدون گاز باشند.»

فولی و همکارانش 23 ابرنواختر گونه ی Ia را بررسی کردند تا نشانه های گاز، که تنها باید در سامانه های تک تبهگنی دیده شود، را پیرامونشان بیابند. آنان دریافتند که انفجارهای نیرومندتر تمایل دارند در دل سامانه های "گازی" یا سامانه هایی با برون‌ریزی گاز پدید آیند. گرچه تنها پاره ای از ابرنواخترها شواهد برون ریزی را نشان می دهند. بقیه ی ابرنواخترها به نظر می‌رسد که از سامانه های دو تبهگنی شکل می گیرند.

فولی می گوید: «بی شک دو گونه محیط وجود دارد: با برون ریزی گاز و بی برون ریزی گاز. هر دو گونه محیط پیرامون ابرنواخترهای گونه ی Ia دیده شده اند.» [در این باره بخوانید: در جستجوی ریشه ابرنواختران]

این یافته ها پیامدهای ارزشمندی برای سنجش انرژی تاریک و انبساط (گسترش) جهان دارند. اگر دو نوع ساز و کار در شکل‌گیری ابرنواخترهای Ia دست داشته باشد، پس این دو نوع می بایست به هنگام برآورد فاصله های کیهانی و آهنگ های گسترش، جدا از هم در نظر گرفته شوند.

فولی توضیح می دهد: «انگار که کیهان را با آمیزه ای از خط کش یاردستیک و متر اندازه بگیریم - تقریبن، ولی نه کاملن به یک پاسخ خواهیم رسید. برای دستیابی به یک پاسخ دقیق و درست، نیاز خواهید داشت که متر و یاردستیک را از هم جدا کنید.»

این پژوهش پرسشی جالب را بر می انگیزد: اگر دو گونه ساز و کار متفاوت باعث پیدایش ابرنواخترهای Ia می شود، پس چرا آن قدر همگن هستند که می توانند مانند شمع های استاندارد رفتار کنند؟ به گفته ی فولی: «چگونه می شود که ابرنواخترهای ریشه گرفته از دو سامانه ی گوناگون، تا این حد همسان به نظر بیایند؟ من پاسخی برای این پرسش ندارم.»

در همین زمینه:

واژه نامه:
Type Ia supernova - dark energy - standard candle - Nobel Prize in Physics - Ryan Foley - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - white dwarf - degenerate star - quantum degeneracy pressure - companion star - nuclear reaction - mineral water - Robert Kirshner - yardstick - meter stick - standard candle - Tycho - supernova remnant - Tycho Brahe - X-ray - electron

منبع: sciencedaily

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه