موفقیت دانشمندان در انجام شبیه سازی سه بعدی از واپسین ثانیه های زندگی یک ستاره بزرگ

* دانشمندان یک مدل سه بُعدی از واپسین لحظه های زندگی یک ستاره ی غول پیکر پدید آرده اند که می تواند به آگاهی بیشتر درباره ی چگونگی انفجار این ستارگان بیانجامد.

واپسین ثانیه های زندگی یک ستاره ی بسیار بزرگ و پرجرم در یک شبیه سازی سه بُعدی که به دست گروهی از دانشمندان MSU انجام شده. این نخستین بارست که یک مدل سه بعدی از چنین ستاره ای ساخته شده و می تواند به شناخت بهتری از چرایی انفجار این ستارگان بیانجامد.

ستارگان بزرگ مرگ دردناکی دارند. آن ها پس از یک زندگی کوتاه چند میلیون ساله، سرانجام در خود می رُمبند و در پی آن هم با انفجاری سهمگین که ابرنواختر نامیده می شود از هم می پاشند.

چگونگی انفجار این ستارگان هنوز برای دانشمندان یک راز است. ولی پژوهش تازه ای که به رهبری گروهی از پژوهشگران دانشگاه ایالتی میشیگان انجام گرفته شاید پاسخ هایی به این پرسش اخترفیزیکی بدهد.

این دانشمندان در پژوهشنامه ای که در Astrophysical Journal Letters منتشر شده، شیوه ی پدید آوردن یک مدل سه بعدی از واپسین لحظه های زندگی یک ستاره ی بزرگ را با جزییات بیان کرده اند.

شان کاوچ، استادیار فیزیک و اخترشناسی دانشگاه میشیگان و نویسنده ی اصلی این پژوهش می گوید: «این کاریست که تاکنون هرگز انجام نشده بوده. این یک گام چشمگیر به سوی شناخت چگونگی انفجار این ستارگان است.»

مشکل این بوده که تا امروز، دانشمندان تنها توانسته بودند این کار را در یک بُعد انجام دهند. ولی گفتن ندارد که طبیعت سه بعدی است. کاوچ می گوید: «ما همیشه از مدل های تک بعدی بهره می گرفتیم، که خوب در عمل در طبیعت این گونه رخ نمی دهند.»

چیزی که به پژوهشگران اجازه داد تا این سد سه بعدی را بشکنند یک پیشرفت تازه در دنیای فن آوری بود. کاوچ می گوید: «نوآوری های تازه ای، هم سخت افزاری و هم نرم افزاری انجام شده که اکنون چنین کاری را امکان پذیر می کند.»

هیچ یک از شبیه سازی های رایانه ای که تاکنون انجام شده بود با آنچه در واقعیت دیده می شود همخوانی نداشت.

کاوچ می افزاید: «ما اصلا نمی توانستیم چیزی را منفجر کنیم. و مساله این بود که این همان چیزی بود که در طبیعت رخ می داد. این به ما می گفت که چیزی را فراموش کرده ایم.»

مشکل دیگر مدل سه بعدی، شکل واقعی ستاره بود. مدل های رایانه ای پیشین به ستاره یک پیکره ی کاملا کروی می دادند. ولی ستارگان واقعی چنین نیستند، و این کار تازه نشان می دهد که برای شناخت انفجارهای ابرنواختری، جزییات آشفته و بی نظم هم اهمیت دارد.

دستاورد میلیون ها سال همجوشی هسته ای ستارگان بزرگ، هسته هایی از آهن خنثا در دل آن هاست. ستاره دیگر نمی تواند این آهن را به عنوان سوخت به کار برد و سرانجام با نبودِ یک چشمه ی سوخت، ستاره نمی تواند زیر فشار گرانشی سهمگین خود تاب بیاورد و در خود فرو می رُمبد.

کاوچ می گوید: «این همان چیزیست که ما در این شبیه سازی می بینیم. هسته ی آهنی به جایی می رسد که دیگر نمی تواند ستاره را سر پا نگهدارد و ستاره می رُمبد.» [بخوانید: * چرا می گویند "ما از مواد ستاره ای ساخته شده ایم"؟]

به گفته ی وی، انجام این شبیه سازی سه بعدی یک گام آغازین درجستجوی دلایل انفجار ستارگان است، ولی می تواند روش دانشمندان برای آشنایی با سازوکار ابرنواخترها را به کلی دگرگون کند.

در همین زمینه: * انفجار ستارگان الگویی نامتقارن دارد  

واژه نامه:

- supernova - 3-D - star - Michigan State University - Astrophysical Journal Letters - three-dimensional model - Sean Couch - MSU - nuclear burning - core - iron - gravitational pull.

منبع: دانشگاه ایالتی میشیگان

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان