ستاره‌های غیرمعمول ممکن است منشا خود را مدیون ابرنواخترها نباشند

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

شواهدی برای ابرنواخترها، که تئوری قوی ترین انفجارهای جهان هستند، در دو مقاله توسط محققان دانشگاه کالج لندن (UCL) مورد بحث قرار گرفته است.

کار قبلی استدلال می‌کرد که ستارگان غیرمعمول در هاله راه شیری (ابر ستارگانی که دیسک را احاطه کرده‌اند) و در یک کهکشان کوتوله همسایه فقط می‌توانند از مواد منفجر شده توسط یک انفجار ستاره‌ای حداقل 10 برابر پرانرژی‌تر از یک ابرنواختر معمولی شکل گرفته باشند.

در دو مطالعه منتشر شده در Monthly Notices of the Royal Astronomical Society، محققان دریافتند که ابرنواخترهای معمولی می توانند ساختار غیرمعمول این ستارگان را بهتر توضیح دهند، زمانی که روش ناهموار پرتاب مواد به فضا در نظر گرفته شود.

نویسنده اول Anmol Aggarwal، Ph.D. دانشجوی آزمایشگاه علوم فضایی مولارد در UCL گفت: "اگر امروز به یک ابرنواختر نگاه کنیم، مواد ستاره به طور یکنواخت پخش نمی شوند. اکسیژن ممکن است عمدتا 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 موضوع 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 می شوند."

ابرنواختر زمانی اتفاق می‌افتد که سوخت یک ستاره عظیم تمام می‌شود و در خود فرو می‌ریزد و باعث انفجاری عظیم می‌شود. یک ابرنواختر - انفجاری بسیار پرانرژی تر - زمانی رخ می دهد که همان فرآیند برای ستاره ای پرجرم تر و با سرعت در حال چرخش اتفاق می افتد.

این انفجارها مواد را به ابرهای ستاره‌ساز مجاور پرتاب می‌کنند که ستاره‌ها و سیارات جدیدی را تشکیل می‌دهند. این فرآیند به محققان اجازه می دهد تا ترکیب یک ستاره را تجزیه و تحلیل کنند و تاریخچه خانوادگی آن (یعنی انفجارهای ستاره ای که منجر به شکل گیری آن شده است) را استنباط کنند.

نویسنده دوم، دکتر رالف شوئنریچ، همچنین مستقر در آزمایشگاه علوم فضایی مولارد در UCL، گفت: "درست قبل از اینکه یک ستاره به ابرنواختر تبدیل شود، لایه هایی مانند پیاز دارد که عناصر سنگین تر در مرکز و عناصر سبک تر در خارج از آن قرار دارند. مدل ما به این می پردازد که چه مقدار ماده از هر لایه یا هر منطقه برای تناسب با ستاره مشاهده شده مورد نیاز است."

ما هنوز نمی دانیم که مواد ابرنواختر قبل از تشکیل ستارگان جدید تا چه حد مخلوط می شوند. آن هم با وجود چندین دهه کار در این زمینه. 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.

در طی دو مطالعه، تیم UCL به چهار ستاره که قبلا از مواد بیرون رانده شده توسط یک ابرنواختر تشکیل شده بودند، نگاه کردند. آنها در اولین مطالعه خود دریافتند که سه تا از این ستارگان به احتمال زیاد از ابرنواخترها شکل گرفته اند (یعنی از نظر آماری این ستاره بیش از ابرنواختر ترجیح داده شده است).

در مطالعه دوم خود، آنها به یک غول قرمز در هاله راه شیری با ترکیب شیمیایی بسیار عجیب نگاه کردند. این شامل تعداد زیادی از عناصر سنگین خاص مانند نقره و اورانیوم است که فقط با ادغام ستاره های نوترونی (برخورد بقایای فوق متراکم ستارگان) یا، در تئوری، ابرنواختر یک ستاره پرجرم بسیار مغناطیسی که می تواند این عناصر سنگین را تشکیل دهد و همچنین عناصر ابرنواختری استاندارد، یعنی عناصری که از آهن و نیکل سنگین تر نیستند، تولید می شوند، می باشد.

کار قبلی استدلال می کرد که این ستاره نمی تواند از برخورد ستاره های نوترونی تشکیل شده باشد. این به این دلیل بود که ستاره از نظر فلز بسیار فقیر است - یعنی دارای نسبت بسیار کمی از عناصر سنگین‌تر است که در انفجارهای ستاره‌ای ایجاد می‌شوند و بنابراین از موادی تشکیل شده‌اند که به سختی توسط ستارگان نسل‌های قبلی غنی شده بودند. محققان از مدل راه شیری استفاده کردند که گاز خود را با عناصر سنگین بسیار سریع غنی کرد، به این معنی که تا زمان تولد ستاره، زمان کافی برای تشکیل و سپس برخورد ستارگان نوترونی نگذشته بود.

در تحلیل جدید، آگاروال و شونریچ تصویر متفاوتی ارائه کردند. آنها به سرعت استثنایی ستاره و این واقعیت که در جهت مخالف بیشتر ستارگان دیگر به دور کهکشان راه شیری می چرخد، اشاره کردند و استدلال کردند که منشأ آن در یک کهکشان کوتوله کوچک است که در آن ستاره های فقیر از فلز می توانند خیلی دیرتر، میلیون ها سال پس از انفجار بزرگ شکل بگیرند، و تنها بعدا به راه شیری کشیده شدند.

محققان با استفاده از مدل ریاضی خود برای محاسبه انفجارهای نامتقارن، به این نتیجه رسیدند که این ستاره به احتمال زیاد از ادغام ستاره نوترونی ترکیب شده با یک ابرنواختر معمولی تشکیل شده است.

در کهکشان‌های کوچک، ستاره‌ها کندتر شکل می‌گیرند و وقتی منفجر می‌شوند، بیشتر مواد به فضای بین کهکشانی منفجر می‌شوند.

Anmol Aggarwal و همکاران، تصادفی غنی‌سازی ناشناخته و پیامدهای آن برای الگوهای فراوانی ستاره‌ای، اعلامیه‌های ماهانه انجمن سلطنتی نجوم (2026). DOI: 10.1093/mnras/stag610

Anmol Aggarwal و همکاران، Mixing stochasticity شواهدی را برای ابرنواخترهای مغناطیسی چرخشی رها می کند، اعلامیه های ماهانه انجمن سلطنتی نجوم (2026). DOI: 10.1093/mnras/stag1512

اطلاعات مجله: اطلاعیه های ماهانه انجمن سلطنتی نجوم

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →