تصاویر جدید از بقایای یک ستاره در حال انفجار “رشته های مروارید” را در فضا نشان داده است.

تصاویر جدید خیره کننده از بقایای یک ابرنواختر منحصر به فرد زنجیره های مروارید مانندی را آشکار کرده است.

تنها بقایای شناخته شده از یک ابرنواختر از این نوع در کهکشان راه شیری ساختاری بسیار پیچیده تر از حد انتظار دارد. رشته‌هایی از گره‌های گازی که شبیه مرواریدهایی هستند که روی یک ریسمان بسته شده‌اند و هر کدام به اندازه‌ای پهن هستند که چندین برابر منظومه شمسی قرار بگیرند. یک تیم بین المللی به سرپرستی ایلاریا کایاتزو، استادیار مؤسسه علم و فناوری اتریش، با استفاده از تلسکوپ Gemini North، دقیق ترین تصویر از Pa 30 را گرفته است که ویژگی های جدید و خیره کننده ای را در باقیمانده نشان می دهد. این ساختار مربوط به یک ابرنواختر تاریخی است که حدود 850 سال پیش رصد شده است. نتایج این تحقیق در مجله Astrophysical منتشر شده است.

آیا با صحنه ای مانند آتش بازی روبرو هستیم؟ این جسم که به عنوان بقایای یک انفجار ستاره ای عظیم توصیف می شود و به شکل قاصدک است، تصویری از عواقب آن انفجار را در اختیار دانشمندان قرار می دهد. یکی دیگر از ویژگی های عجیب وجود یک ستاره زامبی در مرکز است. بقایای ستاره ای که از یک انفجار ناقص جان سالم به در برد.

سحابی باقیمانده ابرنواختر Pa 30 برای اولین بار در سال 2013 توسط یک شهروند دانشمند شناسایی شد. ستاره شناسان بعداً این جرم را به یک انفجار ستاره ای تاریخی در سال 1181 مرتبط کردند که به طور مستقل در منابع تاریخی ژاپنی، چینی و عربی ثبت شده است. این ارتباط، Pa 30 را به یکی از تنها پنج ابرنواختر ثبت شده قبل از سن تلسکوپ تبدیل می کند که بقایای آن برای مدت طولانی ناشناخته باقی مانده بودند.

یک تیم بین المللی از ستاره شناسان با استفاده از تلسکوپ شمالی Gemini در آزمایشگاه ملی تحقیقات نجوم فروسرخ ایالات متحده، به طور مشترک توسط تیم کانینگهام از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان و ایلاریا کایاتزو از موسسه علم و فناوری اتریش، اکنون دقیق ترین تصویر موجود از Pa 30 را به دست آورده اند.

نتایج نشان داد آنچه در تصاویر قبلی به صورت رگه های صاف و آتش بازی دیده می شود، در واقع زنجیره ای از گره های گازی است که شبیه مروارید روی یک ریسمان است. هر گره به اندازه‌ای پهن است که با مدار نپتون، بیرونی‌ترین سیاره منظومه شمسی، حدود 10 برابر بیشتر باشد و هنوز هم جای خالی دارد.

تنها نمونه شناخته شده در کهکشان راه شیری

Pa 30 در فاصله حدود 7500 سال نوری از زمین قرار دارد و از نظر مقیاس های نجومی نسبتا نزدیک به حساب می آید. این جرم بسیار نزدیکتر به مرکز کهکشان راه شیری است که حدود 26 هزار سال نوری از زمین فاصله دارد. اگرچه چنین فاصله هایی بسیار زیاد به نظر می رسند، اما در مقایسه با ابعاد وسیع کیهان چندان زیاد نیستند.

Pa 30 تنها جرم شناخته شده از این نوع در کهکشان راه شیری است. ستاره شناسان چندین جرم مشابه را در کهکشان های دیگر شناسایی کرده اند، اما Pa 30 تنها نمونه ای است که تلسکوپ های ما می توانند بقایای یک انفجار ناقص را در مرکز آن ببینند. همان زامبی ستاره.

این نوع انفجار ناقص به عنوان ابرنواختر نوع Iax شناخته می شود و در دسته انفجارهای نادر ستاره ای قرار می گیرد. محققان پیشنهاد کرده اند که Pa 30 نتیجه برخورد دو کوتوله سفید است. کوتوله های سفید بقایای متراکم و تقریباً به اندازه زمین از ستارگان هستند که سوخت خود را مصرف کرده و لایه های بیرونی خود را از دست داده اند.

کایاتزو گفت:

ما می توانیم چنین جزئیاتی را به دلیل نزدیکی Pa 30 به زمین ببینیم. همین نزدیکی این جنایت را به نمونه ای بی نظیر و بسیار ارزشمند برای مطالعه تبدیل می کند.

یک پدیده نادر، اما نه لزوما غیر معمول

به گفته تیم کانینگهام، ممکن است بقایای دیگری از ابرنواخترهای نوع Iax در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد که هنوز شناسایی نشده است.

کانینگهام گفت:

سوابق تاریخی قابل اعتماد انفجارهای ستاره ای تنها به حدود هزار سال پیش برمی گردد. بنابراین بقایای مشابه ممکن است هنوز در تاریکی کهکشان خودمان در کمین باشند. امروز ما خوش شانس هستیم که می‌توانیم یک شی شگفت‌انگیز را بررسی کنیم که می‌دانیم قرن‌ها پیش، مدت‌ها قبل از اختراع تلسکوپ، توسط ستاره‌شناسان رصد شده و در سه منبع تاریخی مستقل ثبت شده است.

با وجود نادر بودن ابرنواخترهای نوع Iax، اعضای این گروه، Pa 30 را نمونه ای از این نوع انفجارها یک اتفاق غیرمنتظره نمی دانند.

کانینگهام گفت:

با ادامه کاوش در اعماق آسمان شب، احتمالاً نمونه‌های مشابه بیشتری خواهیم یافت.

کانینگهام اکنون استادیار دانشگاه وارویک در بریتانیا است.

زنجیر مانند مروارید روی یک رشته

گروه تحقیقاتی خطوط انتشار گوگرد یونیزه شده S II را در قسمت قرمز طیف نور مرئی و همچنین انتشار اکسیژن O III یونیزه مضاعف را بررسی کردند که در رنگ های آبی و سبز در طیف دیده می شود. مشاهدات S II تقریباً 10 برابر بیشتر از تصاویر قبلی ویژگی های رشته ای را نشان داد.

داده ها همچنین نشان داد که رشته های Pa 30 از زنجیره های فشرده ندول های گازی تشکیل شده اند که اندازه های بسیار مشابهی دارند.

کایاتزو گفت:

منطقه سیاره‌ای منظومه شمسی ما می‌تواند حدود 10 بار در هر گره جا بیفتد و هنوز هم فضای خالی دارد. این گره ها واقعا چشمگیر و از نظر اندازه بسیار یکنواخت هستند. ما مشتاقیم که مدل سازی آنها را شروع کنیم.

محققان همچنین دریافتند که ستاره زامبی باقیمانده تقریباً دقیقاً در مرکز سحابی قرار دارد. در بسیاری از انفجارهای ابرنواختر، انفجار نامتقارن به ستاره باقیمانده شوک وارد می کند و آن را از مرکز انفجار دور می کند.

کایاتزو گفت:

انفجارها حرکت را حفظ می کنند. اگر خود انفجار کاملاً متقارن باشد، پس ماده پرتاب شده نیز باید متقارن باشد و ستاره باقی مانده نباید شوک قابل ملاحظه ای دریافت کند. ما توانستیم یک حد بالایی دقیق برای سرعت عرضی ستاره باقیمانده تعیین کنیم و به طرز شگفت انگیزی کم بود. ما عملاً هیچ حرکت بیرونی قابل مشاهده ای از ستاره نمی بینیم.

یکی از بهترین مکان ها برای رصد نجومی

برای انجام این مشاهدات جدید، محققان از تلسکوپ Gemini North در کوه Maunaki در هاوایی استفاده کردند. این تلسکوپ در ارتفاع بیش از 4200 متر از سطح دریا قرار دارد. جمینی شمالی یکی از دو تلسکوپ رصدخانه بین المللی جمینی است و تلسکوپ دوقلوی آن جمینی جنوبی در شیلی قرار دارد. این مجموعه توسط آزمایشگاه ملی تحقیقات نجوم نوری فروسرخ ایالات متحده، NOIRLab مدیریت می شود.

قابلیت های فنی این تلسکوپ در کنار قرار گرفتن آن در یکی از بهترین نقاط جهان برای رصد آسمان، به محققان این امکان را می دهد تا دقیق ترین تصاویر و تحلیل های Pa 30 را تا به امروز به دست آورند.

هنوز سوالات زیادی در مورد Pa 30 وجود دارد و مشاهدات جدید می تواند به ستاره شناسان کمک کند تا بقایای مشابه را در جاهای دیگر شناسایی کنند.

کانینگهام گفت:

طالع بینی وارد عصر داده های بزرگ شده است. یافته های ما به بررسی حجم عظیم داده ها کمک می کند.

کایاتزو همچنین گفت:

به طور کلی، هرچه دورتر به فضا نگاه کنیم، تشخیص سیگنال های ضعیف و تفسیر آنها دشوارتر است. ما می‌توانیم ابرنواخترهای نوع Iax را در کهکشان‌های دور به‌عنوان منابع نور نقطه‌ای رصد کنیم، اما تفکیک بقایای چنین انفجارهایی فقط در کهکشان خودمان و تعداد بسیار محدودی از کهکشان‌های نزدیک امکان‌پذیر است. در نهایت، ما قصد داریم از خواص منحصر به فرد Pa 30 برای جستجوی اجرام مشابه در کهکشان راه شیری و کهکشان های نزدیک استفاده کنیم.