انفجار و نابودی یک ستاره در تایم لپس جدید تلسکوپ هابل

انفجار ستاره پدیده‌ای نیست که به راحتی و مکررا آن را ببینیم، اما تازه‌ترین تایم لپس تلسکوپ فضایی هابل ناسا این اتفاق نادر را به ثبت رسانده است.

با وجود عظمت بی‌انتهای کیهان و تعداد بی‌شمار ستاره، سیاره و کهکشانی که در آن وجود دارد، شاید فکر کنیم که انفجار ستاره پدیده‌ای عادی بوده و هرچند وقت یک بار تصاویری از این اتفاق به ثبت می‌رسند؛ با این وجود باید گفت که رصد مراحل پایانی عمر یک ستاره و فرآیند نابودی آن که با نام انفجار ابرنواختر (supernova) شناخته می‌شود، نسبتا نادر است. در همین رابطه، تایم لپس جدید تلسکوپ فضایی هابل (Hubble Space Telescope) یک ابرنواختر شگفت‌انگیز را به ثبت رساند که ادامه به بررسی آن می‌پردازیم.

در واقع مشکل اصلی مشاهده این اتفاق به طیف دیداری ما مربوط بوده و به دلیل محدودیت‌های دیداری و تکنولوژیکی بشر، زیاد پیش نمی‌آید که یک ابرنواختر را در طیف نوری بصری ثبت کنیم.

عکس‌برداری از انفجار ستاره

در ژانویه ۲۰۱۸ بوده که یک انفجار نورانی در لبه کهکشانی با نام “NGC 2525″، در فاصله ۷۰ میلیون سال نوری از زمین دیده شد. در فوریه همان سال تلسکوپ فضایی هابل یکی از پیشرفته‌ترین دوربین‌های خود را به سمت محل نورانی گرفت. شاید با شنیدن اصطلاح انفجار ستاره تصور کنیم که اتفاق مورد نظر در مدت زمان فوق‌العاده کوتاهی رخ داده، اما برای ثبت مراحل پایانی عمر این ستاره، دوربین هابل از همان زمان تا یک سال بعد، یعنی فوریه ۲۰۱۹ از محو شدن تدریجی نور لبه کهکشان NGC 2525 عکس‌برداری کرد.

البته زمانی که توجه هابل به این ابرنواختر جلب شد، نقطه اوج انفجار جرم آسمانی مورد نظر گذشته بود؛ تخمین زده می‌شود که در این نقطه اوج روشنایی ایجاد شده توسط ستاره به ۵ میلیارد برابر نور خورشید رسیده است. با این وجود تماشای انفجار از فوریه ۲۰۱۸ به بعد هم خالی از لطف نبوده و تا زمان محو شدن کامل نور مورد نظر این تصویربرداری ادامه داشت.

آدام ریس (Adam Riess)، اختر فیزیکدان از دانشگاه جانز هاپکینز و موسسه علمی تلسکوپ فضایی می‌گوید که هیچ پدیده ساخت دست بشر یا اجرام آسمانی اطراف زمین قادر به تولید چنین نوری از انفجار ستاره کهکشان NGC 2525 نیستند. البته انفجار ابرنواختر اخیر که با نام “SN 2018gv” هم شناخته می‌شود، بیشتر از یک آتش‌بازی کیهانی بوده و دانشمندانی مانند ریس و دیگر ستاره شناسان از داده‌های ثبت شده از چنین پدیده‌هایی برای اندازه‌گیری نرخ انبساط کیهان استفاده می‌کنند.

تایم لپس انفجار SN 2018gv

در ویدیو بالا می‌توان بخشی از عظمت بی‌انتهای کیهان را دید و تا حدی درک کرد که فاصله ۷ میلیون سال نوری از محل انفجار به چه معنا خواهد بود. قسمت پایانی ویدیو هم تایم لپسی بوده که دانشمندان مسئول کار با داده‌های تلسکوپ فضایی هابل منتشر کرده‌اند. برای رسیدن به این تایم لپس به مدت یک سال از محل انفجار تصویربرداری شده و می‌بینیم که نور ستاره از شدیدترین حالت به هنگام انفجار، تا حالت محو کنونی تغییر می‌کند.

ریس و همکارانش می‌گویند که انفجار اخیر حالتی بوده که یک ستاره کوتوله سفید مواد زیادی را از یک ستاره دیگر به درون خود جذب کرده و پس از رسیدن به حالتی ناپایدار، منفجر شده است. در واقع این دو ستاره در یک سیستم دوقلو قرار داشته‌اند و از آنجایی که جرم بحرانی ابرنواختر مورد نظر در یک محدوده مشخص قرار داشته، میزان روشنایی آن هم بر اساس فرمول‌ها و محاسبات در دسترس اختر فیزیکدان‌ها قابل پیش‌بینی بوده است.

نور ابرنواخترها

چنین انفجارهای ابرنواختری از لحاظ حداکثر روشنایی ساطع شده با هم تفاوت‌هایی دارند، اما به صورت کلی با در نظر گرفتن این مسئله که نور انفجار ستاره با چه سرعتی محو می‌شود، می‌توان میزان حداکثر نور را تعیین کرد. به همین دلیل دانشمندان با به دقت زیر نظر گرفتن اتفاق اخیر اطلاعات مورد نیاز در مورد پدیده SN 2018gv را اندازه گرفته و از این طریق داده‌های ارزشمند دیگری را در مورد فواصل کیهانی به دست آوردند.

در واقع وقتی ما بدانیم که یک پدیده کیهانی دقیقا چقدر نورانی بوده، می‌توان تعیین کرد که پدیده مورد نظر چقدر از ما دور است؛ از طرف دیگر وقتی بدانیم که پدیده تا چه حد با زمین فاصله دارد، این اطلاعات به ما کمک خواهند کرد تا ویژگی‌های فضایی اطراف پدیده را به خوبی مشخص کنیم.

به عنوان مثال فاکتور مربوط به فاصله هر جرم آسمانی از زمین در تخمین میزان ماده تاریک اندازه‌گیری شده درون کهکشان میزبان آن جرم آسمانی تاثیر دارد. به علاوه روشنایی ستاره مورد نظر به ما کمک می‌کند تا روشنایی کلی کهکشان میزبان را اندازه بگیریم و در نهایت نرخ انبساط کیهان، یا همان سرعتی که اجرام آسمانی در سراسر فضا از هم دور می‌شوند را تعیین کنیم. متاسفانه به نظر می‌رسد که عدد دقیق این نرخ تا به امروز تعیین نشده، اما در دست داشتن این عدد نقشی حیاتی در پیشرفت علم کیهان شناسی دارد.

اهمیت بررسی پدیده انفجار ستاره

به همین دلیل بوده که انفجار ستاره SN 2018gv از دید تیم ریس و سایر دانشمندان جهان بسیار پراهمیت است. تلسکوپ هابل هم از لحاظ تهیه چنین اطلاعات باارزشی فوق‌العاده موثر عمل می‌کند و از ۳۰ سال پیش که هابل ماموریت خود را آغاز کرد، بسیاری از پیشرفت‌های علوم هوافضا مدیون اندازه‌گیری‌های این تلسکوپ شگفت‌انگیز بوده است.

یکی از مهم‌ترین خدمات تلسکوپ فضایی هابل به کیهان شناسی، جمع‌آوری اطلاعات دقیق در مورد انفجار ابرنواختر ها بوده و بسیاری از دانسته‌های ما در مورد نرخ انبساط کل کیهان به واسطه اندازه‌گیری‌های هابل میسر شده‌اند. البته قرار نیست که این تلسکوپ تا همیشه در مدار زمین گردش کند و ناسا قصد دارد تا به زودی نسل بعدی این تجهیزات، یعنی تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb Space Telescope) را به فضا بفرستد.

جیمز وب با برخورداری از تجهیزاتی قدرتمندتر و دقیق‌تر نسبت به تلسکوپ هابل، امکان رصد انفجار ستاره و اجرام آسمانی دیگر در فواصل بسیار دورتری از فضا را فراهم کرده و دانش ما در مورد کیهان را به سطح بالاتری می‌برد. به علاوه انتظار می‌رود که تایم لپس‌ها و تصاویر شگفت‌انگیز دیگر به کمک این تلسکوپ پیشرفته تهیه شوند و ما شیفتگان دنیای هوافضا را تا حد امکان حیرت‌زده کنند.

منبع: گجت نیوز