ستاره نوترونی گم شده در قلب یک ابرنواختر پیدا شد - کشتی کروز

ابرنواختر 1987A یکی از ابرنواخترهای دیدنی تاریخ بود که در نزدیک ترین کهکشان همسایه ما، ابر بزرگ ماژلانی و تنها با 168 هزار سال نوری فاصله واقع شده است. تلسکوپ ها در سراسر کره زمین و همچنین تلسکوپ های فضایی این فرصت را یافتند که موج انفجار را ضبط کنند و پیروز شدند سه حلقه که یکدیگر را دربر گرفته بودند، به تصویر بکشند. اما توضیح ساختار این ابرنواختر، حلقه مفقوده این انفجار تاریخی بود.

نوترینوهایی که بلافاصله پس از انفجار ابرنواختر به زمین رسیدند، نشان دادند که جرم حاصل از فروپاشی، باید یک ستاره نوترونی باشد. اخترشناسان نتوانستند هیچ نشانه ای در این زمینه پیدا کنند. زیرا گرد و غبار، مرکز انفجار را پنهان کرده بود و حتی برخی فکر می کردند که شاید یک سیاهچاله در مرکز این ابرنواختر ایجاد شده باشد.

بررسی دقیق تر نشان داد که بقایای گازی لایه های بیرونی ستاره کمی نامتوازن است و این موضوع گویای آن بود که هر چیزی در این انفجار شکل گرفته باشد، چه ستاره نوترونی و چه سیاهچاله، از مرکز انفجار فاصله گرفته است.

سپس، مشاهدات جدید از سوی آرایه میلی متری بزرگ آتاکاما (آلما) در شیلی، نشان داد که احتمالا جست وجو برای یافتن مرکز این ابرنواختر به خاتمه نزدیک می شود. فیل سیگان (Phil Cigan) و همکارانش در دانشگاه کاردیف، آرایه ای از رادیوتلسکوپ ها را روی یک حباب گرد و غبار متمرکز کردند.

آن ها متوجه شدند دمای این حباب 33 درجه کلوین (معادل منفی 240 درجه سانتی گراد) است و اگرچه چنین دمایی برای انسان بسیار پایین احساس می شود اما به اندازه کافی گرم هست که یک ناهمگونی را نشان دهد. این پژوهش در سال 2019 در ژورنال اخترفیزیک (Astrophysical Journal) منتشر شد. اما در آن زمان محققان به طور قطعی نتوانستند بگویند که این حباب گرم چیست، زیرا اعتقاد بر این بود که این حباب روشن تر از آن است که دربرگیرنده یک ستاره نوترونی باشد.

در پژوهش جداگانه ای که به تازگی اجرا شده و باز هم در ژورنال بالا به چاپ رسیده است، دنی پیج (Dany Page) و همکارانش از دانشگاه مستقل ملی مکزیک، نشان دادند که تنها توضیح قابل پذیرش این است که گرمای این توده غبار، ناشی از انتشار حرارت از ستاره نوترونی تازه متولد شده ای باشد که بر اثر انفجار ابرنواختری هنوز داغ است. علاوه بر این در این پژوهش معین شد که موقعیت حباب گرد و غبار با پیش بینی های قبلی از موقعیت هسته همپوشانی دارد.

پژوهشگران تخمین می زنند که دمای این ستاره نوترونی 25 کیلومتری، تقریبا 5 میلیون درجه سلسیوس است. دمایی که انرژی کافی برای توضیح درخشندگی حباب را نیز فراهم می کند. این مطالعه همچنین حاکی از آن است که ستاره نوترونی به دلیل انفجار قدرتمند ابرنواختری نسبت به مرکز جابه جا شده است.

جالب توجه است که امواج منتشر شده از این ستاره نوترونی نشان می دهد که این ستاره، یک جت چرخنده و تپ اختری نیست؛ بلکه یک هسته معمولی است که آنقدر خرد شده است که تقریبا فقط نوترون ها باقی مانده اند. دانشمندان می گویند ما تمام احتمالات را با هم مقایسه کردیم و نتیجه گرفتیم که یک ستاره نوترونی داغ محتمل ترین توضیح است.

اکنون با گذشت فقط 33 سال، این ستاره جوان ترین ستاره نوترونی است که تا به امروز کشف شده است. پس از آن جوان ترین ستاره نوترونی 330 سال دارد که در بقایای ابرنواختر Cassiopeia A واقع شده است. محققان امیدوارند که با کم تر شدن گاز و گرد و غبار موجود در ابرنواختر 1987A طی دهه های آینده بتوانند به طور مستقیم از این ستاره نوترونی جوان تصویربرداری کنند و وجود آن را به طور قطعی نشان دهند.

عکس کاور از ALMA/Alexandra Angelich

منابع: Sky&Telescope, Space