سرنوشت ابط‌الجوزا چه خواهد شد؟

همه‌ی ستارگان روزی سوخت هسته‌شان ته می‌کشد و زندگی‌شان به عنوان چشمه‌هایی طبیعی برای همجوشی هسته‌ای در کیهان به پایان می‌رسد. ستارگانی مانند خورشید در هسته‌شان هیدروژن را به هلیوم هم‌می‌جوشانند و سپس -با پف کردن و تبدیل شدن به غول سرخ- هلیوم را هم به کربن تبدیل می‌کنند.

ولی ستارگان بزرگ‌تری هستند که می‌توانند آنچنان دماهای بالایی تولید کنند که کربن را هم به عنصرهایی سنگین‌تر تبدیل کنند. در این شرایط خشن، ستاره پف کرده و یک ابرغول سرخ می‌شود و تا حدود ۱۰۰ هزار سال بعد انفجاری ابرنواختری پدید می‌آورد. و درخشان‌ترین ابرغول سرخ در آسمان شب‌های ما چیست؟ پاسخ ستاره‌ی شبان‌شانه یا ابط‌الجوزا است که هر آن می‌تواند ابرنواختر شود.

تصویر آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) از ستاره‌ی ابط‌الجوزا. درباره‌ی این تصویر در این پست بخوانید

صادقانه بگوییم، چون فاصله‌ی ابط‌الجوزا از ما ۶۴۰ سال نوریست پس می‌توانسته در هر زمانی از سده‌ی ۱۴ میلادی به این سو منفجر شده باشد ولی ما هنوز خبردار نشده باشیم. ابط‌الجوزا یکی از ده ستاره‌ی درخشان نخست آسمان در طیف دیدنی (مریی) است، ولی تنها ۱۳ درصد از بروندهی انرژی آن برای چشم انسان دیدارپذیر است. اگر ما می‌توانستیم سرتاسر طیف الکترومغناطیسی -از جمله فروسرخ- را ببینیم، ابط‌الجوزا را درخشان‌ترین ستاره‌ی آسمان پس از خورشید می‌دیدیم.

این ستاره نخستین ستاره‌ای [پس از خورشید] است که تاکنون توانسته‌ایم از آن چیزی بیش از یک نقطه‌ی روشن ببینیم. بزرگی آن ۹۰۰ برابر خورشید است و اگر به جای آن گذاشته شود، سیاره‌های تیر، ناهید، زمین، بهرام و حتی کمربند سیارک‌ها را در خود فرو خواهد برد. ابط‌الجوزا یک ستاره‌ی تپنده است و قطرش با گذشت زمان تغییر می‌کند.

افزون بر این، ابط‌الجوزا با آغاز واکنش‌های شدید همجوشی که لایه‌های تنُک و سست بیرونی‌اش را پس می‌زنند، دارد پیوسته جرم از دست می‌دهد. تصویرهای مستقیم رادیویی می‌توانند عملا این پس‌زنیِ مواد را ببینند و نشان داده‌اند که گستره‌ی این مواد تا فاصله‌ای هم‌ارز آن سوی مدار نپتون هم می‌رسد.

نمودار رنگ/قدر روشنایی برای چند ستاره‌ی برجسته. ابط‌الجوزا، درخشان‌ترین ابرغول سرخ، بالا، سمت راست نشان داده شده

ولی هنگامی که آسمان شب را نگاه می‌کنیم، گذشته را می‌بینیم. ما می‌دانیم که ابط‌الجوزا با جرم نامطمئنِ ۱۲ تا ۲۰ برابر خورشید زندگی درازی نداشته: شاید تنها حدود ۱۰ میلیون سال. هر چه ستاره‌ای پرجرم‌تر باشد سوختش را سریع‌تر می‌سوزاند، و ابط‌الجوزا بسیار بسیار درخشان هم می‌سوزد: با توان تابشیِ (تابندگیِ) حدود ۱۰۰ هزار برابر خورشید. این ستاره اکنون در واپسین گام‌های زندگی‌اش به سر می‌برد: گام ابرغول سرخ، یعنی گامی که در آن، همجوشی سیلیسیم و گوگرد و ساختن آهن، نیکل، و کبالت درون هسته‌اش می‌تواند آغاز شود و اگر چنین شود، ستاره دیگر تنها چند دقیقه زمان خواهد داشت.

در آن واپسین لحظه‌ها، هسته به گونه‌ای باورنکردنی داغ می‌شود، با این وجود آهن، نیکل و کبالت توانایی همجوشی و تبدیل شدن به عنصرهای سنگین‌تر را نخواهند داشت زیرا انرژی کافی برای چنین چیزی موجود نیست و بنابراین تابش تازه‌ای در درونی‌ترین بخش‌های ستاره تولید نمی‌شود. ولی گرانش هنوز کار می‌کند و همچنان می‌کوشد تا هسته را بفشارد و برُمباند [چیزی که از آغاز زندگی ستاره جریان داشته ولی فشار همجوشی هسته‌ای در دل ستاره جلویش را گرفته بوده-م].

سحابی‌ای که تاکنون از پس زده شدن مواد توسط ابط‌الجوزا پیرامونش درست ده. خود ستاره در دایره‌ی سرخ مرکزی است

با نبودِ همجوشی‌ای که جلوی فشار گرانش را بگیرد، دیگر چاره‌ای برای هسته نمی‌ماند و آغاز به رُمبش و در خود فروریختن می‌کند. این رمبش باعث بالاتر رفتن دما می‌شود و افزایش چگالی به فشاری می‌انجامد که هرگز دیده نشده. و اینجاست که با گذشتن از یک حد بحرانی، آنچه باید و نباید رخ می‌دهد: هسته‌های اتمی در هسته‌ی ستاره همزمان و یکجا آغاز به واکنش‌های همجوشی مهارناپذیر و افسارگسیخته می‌کنند.

این چیزیست که یک ابرنواختر گونه‌ی دو (Type II) را می‌آفریند: رمبش هسته‌ی یک ستاره‌ی فرا-پرجرم. پس از یک برق کوتاه آغازین، ابط‌الجوزا در یک بازه‌ی چند هفته‌ای درخششی شگرف یافته و به بیشینه‌ی درخششی ذاتی، میلیاردها برابر خورشید می‌رسد. این بیشینه با پرتوافشانی درخشان و پیوسته‌ی کبالت پرتوزا (رادیواکتیو) و گازهای رو به گسترش، تا چند ماه بر جا می‌ماند.

کالبدشکافی یک ستاره‌ی بسیار بزرگ در درازنای زندگی و در پایان تبدیل شدن به یک ابرنواختر

در گذشته هم ابرنواخترهایی در کهکشان راه شیری رخ داده: در ۱۶۰۴ (ابرنواختر کپلر)، ۱۵۷۲ (ابرنواختر تیکو)، ۱۰۵۴ (پدیدآورنده‌ی سحابی خرچنگ)، ۱۰۰۶ [این ابرنواختر را ابن‌سینا دیده و توصیف کرده بود. اینجا بخوانید-م] و چند تای دیگر. برخی از آنها به اندازه‌ای درخشان بودند که در روشنایی روز هم دیده می‌شدند. ولی هیچ کدام به اندازه‌ی ابط‌الجوزا نزدیک نبوده‌اند.

ابط‌الجوزا با فاصله‌ی ۶۰۰ و خورده‌ای سال نوری، از هر ابرنواخترِ ثبت شده‌ای در تاریخ بشر به ما نزدیک‌تر است. خوشبختانه باز هم به اندازه‌ی کافی دور هست که خطری برایمان نداشته باشد. میدان مغناطیسی سیاره‌مان هر ذره‌ی پرانرژی‌ای که گذرش به این سو بیفتد را به سادگی پس می‌زند، و ابط‌الجوزا به اندازه‌ی کافی دور است که پرتوهای پرانرژی‌ای که از آن به زمین می‌رسند آنقدرکم-چگال باشند که شانس برخوردشان به ما ناچیز باشد.

نمای صورت فلکی شکارچی پس از ابرنواختر شدنِ ابط‌الجوزا. این ستاره در آنن زمان درخششی هم‌ارز ماه پیدا خواهد کرد

ابط‌الجوزا در آن زمان نه تنها در نور روز هم دیده می‌شود، بلکه هماورد ماه به عنوان دومین جرم درخشان سیاره‌ی زمین هم خواهد شد. بر پایه‌ی برخی از مدل‌ها، روشنی ابط‌الجوزا "تنها" به اندازه‌ی روشنی یک هلال چندشبه‌ی ماه خواهد بود، ولی برخی مدل‌های دیگر آن را هم‌ارز ماه کامل پیش‌بینی کرده‌اند. امکانش هست که تا بیش از یک سال درخشان‌ترین جرم آسمان شب باشد و سپس نورش رو به کاهش بگذارد.

شوربختانه پرسش کلیدیِ "کِی" پرسشی نیست که پاسخی برایش داشته باشیم؛ شاید هزاران ستاره‌ی دیگر در راه شیری پیش از ابط‌الجوزا ابرنواختر شوند. ما تا زمانی که نتوانیم تلسکوپ نوترینوی فرا-نیرومندی بسازیم که طیف انرژی نوترینوهایی را که ستاره‌ای مانند ابط‌الجوزا با فاصله‌ی صدها سال نوری تولید می‌کند (و بنابراین عنصرهایی که در دلش دارند همجوشیده می‌شوند) را بسنجیم، نخواهیم توانست مدت زمانی که به ابرنواختر شدنش مانده را اندازه بگیریم. شاید تاکنون منفجر شده باشد و نورِ انفجار سهمگینش در راهِ رسیدن به چشم ما باشد... شاید هم تا صدهزار سال دیگر همین گونه بماند.

--------------------------------------------

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

star - core - nuclear fusion - Sun - hydrogen - helium - red giant - carbon - element - red supergiant - supernova - Betelgeuse - electromagnetic spectrum - infrared - Mercury - Venus - Earth - Mars - asteroid belt - pulsating star - Neptune - luminosity - silicon - sulfur - iron - nickel - cobalt - atomic nuclei - Type II - core-collapse - radioactive - Milky Way - planet - magnetic field - Moon - crescent - neutrino

منبع: forbes

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان