دانشمندان دریافتند که برخی از بزرگترین انفجارهای کیهان ممکن است هرگز اتفاق نیفتاده باشند

حالا شما آنها را می بینید، حالا نمی بینید. دانشمندان کشف کرده اند که برخی از قوی ترین انفجارهای جهان، ابرنواخترها، ممکن است اصلا اتفاق نیفتند.

این انفجارها که به عنوان ابرنواختر شناخته می‌شوند، برای اولین بار برای توضیح ستاره‌های غیرمعمول در هاله کهکشان ما، کهکشان راه شیری، و در یک کهکشان کوتوله همسایه ارائه شدند. پیشنهاد شد که این ستارگان فقط می توانند از بقایای انفجاری 10 برابر قوی تر از ابرنواخترهای «متوسط» تشکیل شوند.

تیم پشت این یافته‌های جدید نشان می‌دهد که ابرنواخترهای معمولی واقعا می‌توانند این ستارگان را با در نظر گرفتن روش ناهموار یا غیرکرویی که آنها به بیرون از ماده پرتاب می‌کنند، تشبیه کنند. رهبر تیم، آنمول آگاروال از دانشگاه کالج لندن (UCL) در بیانیه ای گفت: "اگر امروز به یک ابرنواختر نگاه کنیم، مواد ستاره به طور یکنواخت پخش نمی شوند. اکسیژن ممکن است غالبا در یک جهت پرواز کند، گوگرد در جهت دیگر. ستاره های جدید ممکن است از ترکیبی از قطعات ابرنواختر تشکیل شوند، نه ترکیب کلی عناصر آن."

ما مدل‌های ریاضی را توسعه دادیم که این را در نظر گرفت و در همه موارد متوجه شدیم که ستارگان با ترکیبی بسیار غیرعادی از مواد به احتمال زیاد از ابرنواخترهای معمولی تشکیل شده‌اند.

تمام شواهدی که ما برای هایپرنووا می بینیم ناگهان ناپدید شدند.

ابرنواختر در مقابل ابرنواختر: تفاوت چیست؟

ابرنواخترها زمانی اتفاق می‌افتند که سوخت ستاره‌های عظیم برای همجوشی هسته‌ای تمام می‌شود و عملا به زندگی آنها پایان می‌دهد. این منجر به فروپاشی هسته ستاره می شود و امواج ضربه ای را در لایه های بیرونی آن می فرستد و باعث انفجارهایی می شود که ما آنها را ابرنواختر می نامیم.

پیش‌بینی می‌شود که ابرنواخترها به روشی مشابه اتفاق بیفتند، اما برای یک ستاره حتی پرجرم‌تر و سریع‌تر در حال چرخش. این منجر به یک انفجار بسیار پرانرژی تر می شود.

هنگامی که ابرنواخترها یا ابرنواخترها اتفاق می‌افتند، عناصری را که ستاره در حال مرگ در طول عمر خود ساخته است به محیط‌های کیهانی اطراف خود پرتاب می‌کنند. این عناصر در نهایت به اجزای سازنده نسل بعدی ستارگان تبدیل می شوند.

این بدان معناست که تجزیه و تحلیل نشانه‌های شیمیایی ستاره‌ها می‌تواند به دانشمندان ستاره‌ای درباره تاریخچه خانوادگی آنها بگوید.

برداشت هنرمند از ابرنواختر، تولید 2 جت پرتو گاما. (اعتبار تصویر: NASA/JPL-CALTECH) رالف شونریچ از آزمایشگاه علوم فضایی مولارد در UCL گفت: درست قبل از اینکه یک ستاره به ابرنواختر تبدیل شود، لایه‌هایی مانند پیاز دارد که عناصر سنگین‌تر در مرکز و عناصر سبک‌تر در خارج از آن قرار دارند. ما هنوز نمی دانیم که مواد ابرنواختر قبل از تشکیل ستارگان جدید چقدر خوب مخلوط می شوند. این به رغم دهه ها کار در این زمینه است.

تحقیقات ما نشان می دهد که مقداری اختلاط ادامه دارد، اما اختلاط ناقص.

ما باید این را در مدل‌های خود در مورد چگونگی تکامل مواد شیمیایی در کهکشان‌ها و نحوه عملکرد محیط بین ستاره‌ای در نظر بگیریم.

این تیم تحقیقات خود را با مشاهده چهار ستاره آغاز کردند که گمان می رود از موادی که در یک انفجار ابرنواختری به بیرون پرتاب شده اند جعل شده باشند. این تیم نتیجه گرفت که سه تا از این ستاره‌ها به احتمال زیاد پس از ابرنواخترها ایجاد شده‌اند.

برداشت یک هنرمند از غبار اطراف یک ستاره غول سرخ. (اعتبار تصویر: آنا مایال) دانشمندان سپس یک ستاره غول قرمز منفرد را در هاله راه شیری با ترکیب شیمیایی عجیب و غریب، از جمله فراوانی بیش از حد عناصر سنگین مانند نقره و اورانیوم، مورد مطالعه قرار دادند. این ستارگان بسیار سنگین تر از آن هستند که در هسته همه ستارگان به جز پرجرم ترین ستارگان، آن دسته از ستارگانی که ابرنواختر می شوند، ساخته شوند.

چنین عناصری همچنین می توانند هنگام برخورد و ادغام دو بقایای ستاره ای عظیم و متراکم به نام ستاره های نوترونی ایجاد شوند. با این حال، این ستاره عناصر سنگین دیگری ندارد که پس از برخورد ستاره نوترونی وجود داشته باشد.

این تیم منشا این ستاره را با استفاده از مدلی از کهکشان راه شیری که به سرعت با عناصری سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم که ستاره‌شناسان آن‌ها را فلز می‌نامند، از طریق مرگ اولین نسل از ستارگان غنی شده است.

سرعت سریع چرخش ستاره و این واقعیت که در حومه راه شیری وجود دارد، تیم را به این نتیجه رساند که این ستاره از یک کهکشان کوتوله فقیر از فلز فرار کرده و در نهایت به کهکشان ما کشیده شده است. آنها نتیجه گرفتند رویدادی که آن را ایجاد کرد، ترکیبی از ادغام یک ستاره نوترونی و یک ابرنواختر معمولی بود.

بدون نیاز به هایپرنووا دانشمندان دریافتند که یک ابرنواختر نامتقارن کافی است.

تحقیقات این تیم به صورت دو مقاله در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد.