ابرنواختر فوقدرخشان چیست؟
ابرنواخترها زمانی شکل میگیرند که یک ستاره بسیار پرجرم سوخت هستهای خود را از دست میدهد و هسته آن تحت تأثیر گرانش فرو میریزد. این فروپاشی به انفجاری عظیم منجر میشود که لایههای بیرونی ستاره را به فضا پرتاب میکند.
در میان این رویدادها، گروهی نادر به نام «ابرنواخترهای فوقدرخشان» وجود دارند که بیش از ۱۰ برابر یک ابرنواختر معمولی نور مرئی تولید میکنند. طی دو دهه گذشته حدود ۴۰۰ مورد از این انفجارهای استثنایی شناسایی شدهاند، اما منشأ انرژی فوقالعاده آنها همچنان موضوع بحث دانشمندان بوده است.
ابرنواختر فوقدرخشان SN 2017egm چرا توجه دانشمندان را جلب کرد؟
مرکز این پژوهش ابرنواختری به نام SN 2017egm است که در سال ۲۰۱۷ در کهکشان NGC 3191 کشف شد. این انفجار در فاصله حدود ۴۴۰ میلیون سال نوری از زمین رخ داده است و با وجود این فاصله عظیم، یکی از نزدیکترین ابرنواخترهای فوقدرخشان شناختهشده محسوب میشود.
دانشمندان با بررسی دادههای تلسکوپ فرمی دریافتند که این ابرنواختر پرتوهای گامایی منتشر کرده است؛ پرانرژیترین نوع نور در جهان. اهمیت این کشف در آن است که برای نزدیک به ۲۰ سال، پژوهشگران در جستوجوی چنین سیگنالی در میان هزاران ابرنواختر بودند، اما هیچ مشاهدهای تاکنون به اندازه کافی قطعی و قابل استناد نبود.
نقش مگنتار در ابرنواختر فوقدرخشان
برای توضیح این پدیده، پژوهشگران از مدلهایی استفاده کردند که رفتار یک مگنتار تازهمتولدشده را شبیهسازی میکنند.
مگنتار نوعی ستاره نوترونی است که پس از مرگ یک ستاره پرجرم به وجود میآید. این اجرام چگالی بسیار بالایی دارند و میدان مغناطیسی آنها از قویترین میدانهای شناختهشده در جهان به شمار میرود. همچنین مگنتارهای جوان میتوانند صدها بار در هر ثانیه به دور خود بچرخند.
بر اساس مدلهای محاسباتی، چرخش سریع مگنتار باعث تولید جریانی عظیم از ذرات پرانرژی میشود. این ذرات با بقایای در حال گسترش ابرنواختر برخورد میکنند و بخشی از انرژی خود را به صورت پرتو گاما آزاد میکنند. همین فرایند میتواند دلیل درخشندگی خارقالعاده برخی ابرنواخترها باشد.
چرا کشف پرتو گاما اهمیت دارد؟
پرتوهای گاما کلیدیترین نشانه برای آزمودن این نظریه هستند. پیش از این، دانشمندان تنها بر اساس نور مرئی و مدلهای نظری حدس میزدند که مگنتارها عامل این درخشندگی فوقالعاده هستند.
اکنون برای نخستین بار، تلسکوپ فرمی شواهد مستقیمی از وجود پرتوهای گاما در یک ابرنواختر فوقدرخشان ثبت کرده است. این موضوع نشان میدهد که فرایندهای پرانرژی پیشبینیشده توسط مدلهای مگنتاری واقعاً در طبیعت رخ میدهند.
پژوهشگران معتقدند این کشف دریچهای تازه برای مطالعه این انفجارهای نادر باز میکند و میتواند درک ما از مراحل پایانی زندگی ستارگان بسیار پرجرم را متحول کند.
ابرنواختر فوقدرخشان و آینده تحقیقات فضایی
دانشمندان در این پژوهش دادههای شش ابرنواختر فوقدرخشان نزدیک را بررسی کردند. از میان آنها تنها SN 2017egm شواهد قابلقبولی از انتشار پرتو گاما نشان داد.
این نتیجه نشان میدهد که احتمالاً همه ابرنواخترهای فوقدرخشان رفتار مشابهی ندارند و عوامل مختلفی در میزان انرژی آنها نقش ایفا میکند. با این حال، کشف جدید راه را برای مطالعات گستردهتر هموار کرده است.
پژوهشگران امیدوارند نسل آینده رصدخانههای پرتو گاما بتوانند نمونههای بیشتری از این رویدادها را شناسایی کنند و اطلاعات دقیقتری درباره نحوه تولد مگنتارها و نقش آنها در قدرتمندترین انفجارهای کیهانی به دست آورند.
جمعبندی
مشاهده مستقیم پرتوهای گاما از ابرنواختر فوقدرخشان SN 2017egm یکی از مهمترین دستاوردهای اخیر در اخترفیزیک به شمار میرود. این کشف نه تنها نخستین شواهد قطعی از چنین پدیدهای را ارائه میدهد، بلکه از این فرضیه حمایت میکند که مگنتارهای جوان میتوانند موتور محرک برخی از درخشانترین انفجارهای جهان باشند. یافتههای جدید تلسکوپ فرمی ناسا گام مهمی در مسیر شناخت بهتر مرگ ستارگان عظیم و فرآیندهای پرانرژی کیهانی محسوب میشود.
