اخترشناسان راز ناپدید شدن ستارگان عظیم بدون انفجار ابرنواختر را کشف کردند

اخترشناسان راز ناپدید شدن ستارگان عظیم بدون انفجار ابرنواخ‌تر را کشف کردند

تیم پژوهشی اخیر یک منظومه ستاره‌ای دوتایی در لبه کهکشان راه شیری به نام وی‌اف‌تی‌اس ۲۴۳ را مورد مطالعه قرار داده است. این منظومه از یک ستاره نوع او و یک سیاه‌چاله تشکیل شده که هر ۱۰٫۴ روز یک‌بار به دور مرکز جرم مشترک خود می‌چرخند. سیاه‌چاله این منظومه باید ناشی از فروپاشی ستاره‌ای عظیم در پایان عمر باشد.

الخاندرو ویگنا گومز، اخترفیزیکدان موسسه ماکس پلانک در آلمان و سرپرست این تحقیق می‌گوید وی‌اف‌تی‌اس ۲۴۳ منظومه‌ای فوق‌العاده است. با وجود اینکه حاوی ستاره‌ای است که به سیاه‌چاله فروپاشته، هیچ اثری از انفجار ابرنواخ‌تر در آن یافت نمی‌شود.

مدار‌های ستاره و سیاه‌چاله در این منظومه همچنان به صورت تقریبا دایره‌ای حول مرکز جرم مشترک باقی مانده‌اند. در حالی که انفجار‌های ابرنواخ‌تر نامتقارن هستند و انرژی بیش‌تری در یک جهت آزاد می‌کنند، که منجر به پدیده‌ای به نام ضربه زایشی می‌شود و جسم فشرده را شتاب داده و مدار را بیضی می‌کند.

ضربات زایشی حاصل از سه عامل است پرتاب بقایای ستاره در حال انفجار، انفجار نوترینو از هسته در حال فروپاشی و امواج گرانشی. اما اگر ابرنواخ‌تری رخ نداده باشد، هیچ بقایایی وجود نخواهد داشت و تنها نوترینو‌ها و امواج گرانشی ضربات بسیار کوچک‌تری ایجاد می‌کنند که دقیقا همان چیزی است که محققان در وی‌اف‌تی‌اس ۲۴۳ مشاهده کرده‌اند.

اگر نتیجه‌گیری محققان صحیح باشد، بسیاری از پرجرم‌ترین و درخشان‌ترین ستارگان جهان در تاریکی و بی‌سروصدا به سیاه‌چاله تبدیل می‌شوند. ستاره بازمانده در منظومه وی‌اف‌تی‌اس ۲۴۳ نیز در پایان عمر خود ممکن است همین سرنوشت را تجربه کند.

مرگ انفجاری ستارگان عواقب گسترده‌ای دارد. ابرنواختر‌ها کارخانه‌های ساخت عناصر گوناگون هستند؛ نه تنها اکسیژن، کربن و نیتروژن از لایه بیرونی ستاره به فضا پرتاب شده و بستر شکل‌گیری نسل جدیدستاره‌ها و سیاره‌ها را فراهم می‌کنند، بلکه گرما و انرژی موج شوک می‌تواند عناصر سنگین‌تری چون کبالت و آهن را نیز تولید کند.

با این حال، اگر برخی ستارگان پرجرم بدون انفجار ابرنواخ‌تر به طور کامل به سیاه‌چاله فروپاشند، در تشکیل و بازیافت عناصر نقشی نخواهند داشت. در نتیجه، شیمیدانان کیهانی باید این مفهوم را در مدل‌های خود از نحوه شکل‌گیری و پخش عناصر در فضا لحاظ کنند تا بتوانند تکامل شیمیایی کهکشان‌ها از جمله راه شیری و زمان لازم برای شکل‌گیری سیاره‌هایی مانند زمین را بهتر درک کنند.

یافته‌های این تحقیق در نشریه فیزیکال ریویو لترز منتشر شده است.