ممکن است ‘سوپرکیلونووا’ نه یکبار بلکه دوبار منفجر شده باشد
نوشته ویتنی کلین، مؤسسه فناوری کالیفرنیا
وقتی ستارگان بسیار سنگین به انتهای عمر خود میرسند، در انفجارهای خیرهکنندهٔ ابرنواختر منفجر میشوند که کیهان را با عناصر سنگینی مانند کربن و آهن غنی میسازند. نوع دیگری از انفجار — کیلونوا — زمانی رخ میدهد که یک جفت ستارگان مردهٔ چگال، بهنام ستارگان نوترونی، بههم میکوبند و عناصر سنگینتری همچون طلا و اورانیوم را میسازند. این عناصر سنگین جزو سازههای اساسی ستارگان و سیارات به شمار میآیند.
تا کنون، تنها یک کیلونوا بهطور قطعی تأیید شده است؛ رویداد تاریخیای به نام GW170817 که در سال ۲۰۱۷ رخ داد. در آن زمان، دو ستارهٔ نوترونی بههم برخوردند و امواجی در فضا‑زمان ایجاد کردند که به عنوان امواج گرانشی شناخته میشوند و همچنین امواج نوری را در سراسر کیهان پخش کردند.
این انفجار کیهانی با امواج گرانشی توسط رصدخانهٔ اینترفرومتر لیزری گرانشی (LIGO) متعلق به بنیاد ملی علوم (National Science Foundation) و شریک اروپاییاش، رصدگر امواج گرانشی ویروگ، شناسایی شد و همچنین با امواج نوری توسط دهها تلسکوپ زمینی و فضایی در سراسر جهان ثبت گردید.
اکنون، ستارهشناسان شواهدی برای وقوع یک کیلونوا دوم احتمالی گزارش میدهند، اما این موضوع هنوز بهطور قطعی ثابت نشده است. در واقع، این وضعیت بسیار پیچیدهتر است چرا که کیلونوا نامزد، با نام AT2025ulz، گمان میشود که از یک انفجار ابرنواختر چند ساعت پیش ناشی شده باشد که در نهایت دید ستارهشناسان را مهآلود کرده است.
“در ابتدا، حدود سهروز، این انفجار دقیقاً شبیه به اولین کیلونوا در سال ۲۰۱۷ بود”، میگوید مانسی کاسلیوال (Ph.D. ’11) از کالتک، استاد نجوم و مدیر رصدخانهٔ پالومار کالتک نزدیک سن دیگو. “همه بهطور شدید سعی میکردند آن را مشاهده و تحلیل کنند، اما سپس شبیه یک ابرنواختر شد و برخی ستارهشناسان علاقه خود را از دست دادند. ما نه.”
کاسلیوال نویسندهٔ اصلی مطالعهای نوین است که یافتهها را در The Astrophysical Journal Letters توصیف میکند. در این گزارش، او و همکارانش شواهدی را بیان میکنند که نشان میدهد این رویداد عجیب ممکن است نخستین سوپرکیلونووا یا کیلونواای باشد که توسط ابرنواختر تحریک شده است. چنین رویدادی تاکنون نظریهپردازی شده اما هرگز مشاهده نشده است.
اولین شواهد برای این نادری محتمل در ۱۸ آگوست ۲۰۲۵ ظاهر شد، زمانی که دو آشکارساز LIGO در لوئیزیانا و واشنگتن، بههمراه ویروگ در ایتالیا، سیگنال جدیدی از امواج گرانشی را دریافت کردند.
در عرض چند دقیقه، تیمی که آشکارسازهای امواج گرانشی را اداره میکند (یک همکاری بینالمللی که شامل سازمانی است که آشکارساز KAGRA را در ژاپن نیز اداره میکند) اخطاری به جامعهٔ ستارهشناسی ارسال کرد که اطلاع میدهد امواج گرانشی از ترکیبی مشابه به ادغام دو جسم ثبت شده است که کمحداقل یکی از آنها بهطور غیرعادی کوچک است. این هشدار شامل نقشهای تخمینی از موقعیت منبع بود.
“اگرچه این هشدار بهدست ما بهقدر بعضی از هشدارهای دیگر اطمینان بالایی نداشت، اما بهسرعت توجه ما را بهعنوان یک نامزد رویداد بسیار جذاب جلب کرد”، میگوید دیوید ریتزه، مدیر اجرایی LIGO و استاد پژوهشی در کالتک. “ما در حال ادامه تجزیه و تحلیل دادهها هستیم و واضح است که حداقل یکی از اجسام در حال برخورد، کمجرمتر از یک ستارهٔ نوترونی معمولی است.”
چند ساعت پس از آن، سیستم تحقیق گذرا Zwicky (ZTF)، یک دوربین نظرسنجی در رصدخانهٔ پالومار، اولین بار یک جسم قرمز بهسرعت محوشونده در فاصله ۱٫۳ میلیارد سال نوری را شناسایی کرد که گمان میرود در همان مکان منبع امواج گرانشی بهوجود آمده باشد. این رویداد که ابتدا با نام ZTF 25abjmnps شناخته شد، بعدها توسط سرور نامگذاری موقت اتحادیهٔ ستارهشناسی بینالمللی به AT2025ulz تغییر نام یافت.
حدود یک دوجین تلسکوپ دیگر به هدف متمرکز شدند تا اطلاعات بیشتری کسب کنند، از جمله رصدخانهٔ W. M. Keck در هاوایی، تلسکوپ فراهنور در رصدخانهٔ وندلشتاین در آلمان، و مجموعهای از تلسکوپهای سرتاسری که پیش از این بخشی از برنامهٔ GROWTH (شبکهٔ جهانی رصدخانهها برای مشاهدهٔ پدیدههای گذرا) تحت رهبری کاسلیوال بودند.
مشاهدات تأیید کردند که تابش نور بهسرعت محو شد و در طولموجهای قرمز میدرخشید — همانطور که GW170817 هشت سال پیش همینگونه بود. در مورد کیلونوا GW170817، رنگهای قرمز ناشی از عناصری سنگین مانند طلا بود؛ این اتمها سطوح انرژی الکترونی بیشتری نسبت به عناصر سبکتر دارند، بهطوریکه نور آبی را مسدود میکنند ولی نور قرمز را عبور میدهند.
سپس، چند روز پس از انفجار، AT2025ulz دوباره روشن شد، رنگ آبی گرفت و هیدروژن در طیفخط خود نشان داد — همه اینها نشانههای یک ابرنواختر نه یک کیلونوا بود (بهطور خاص، یک ابرنواختر «سربستهبردار سقوط هستهای»).
اسبقنهایی، ابرنواخترهای دوردست معمولاً امواج گرانشی کافی برای تشخیص توسط LIGO و Virgo تولید نمیکنند، در حالی که کیلونواها اینگونه هستند. این امر برخی ستارهشناسان را به این نتیجه رسانده است که AT2025ulz تحت تأثیر یک ابرنواختر معمولی بوده و در واقع با سیگنال امواج گرانشی مرتبط نیست.
چه چیزی ممکن است در حال وقوع باشد؟
کاسلیوال میگوید که چندین سرنخ نشان دادند که رویداد غیرعادیای رخ داده است. اگرچه AT2025ulz شبیه کیلونوا کلاسیک GW170817 نبود، اما همچنین شبیه یک ابرنواختر متوسط نیز نبود. افزون بر این، دادههای امواج گرانشی LIGO‑Virgo آشکار کردند که حداقل یکی از ستارگان نوترونی در ادغام کمجرمتر از خورشید ما است، که این نشان میدهد یک یا دو نوترون کوچک ممکن است برای تولید یک کیلونوا بههم پیوسته باشند.
ستارههای نوترونی بقایای ستارگان بسیار عظیمی هستند که بهصورت ابرنواختر میانجامند. گمان میشود اندازهٔ آنها تقریباً برابر سانفرانسیسکو (حدود ۲۵ کیلومتر عرض) باشد و جرمشان بین ۱٫۲ تا حدود سه برابر جرم خورشید ما باشد. برخی نظریهپردازان رویدادهایی را پیشنهاد دادهاند که در آن ستارههای نوترونی میتوانند حتی کوچکتر باشند، با جرمی کمتر از خورشید، اما تا کنون هیچیک مشاهده نشدهاند.
نظریهپردازان دو سناریو را برای توضیح چگونگی کوچکبودن یک نوترون در نظر میگیرند. در یکی، یک ستارهٔ عظیم با چرخش سریع به ابرنواختر تبدیل میشود، سپس بهصورت فرایندی به نام شکافت به دو ستاره نوترونی کوچک زیرخورشیدی تقسیم میشود.
در سناریوی دوم، که به «تجزیه» (fragmentation) معروف است، ستارهٔ چرخان سریع دوباره به ابرنواختر تبدیل میشود، اما اینبار یک دیسک از ماده در اطراف ستارهٔ فروپاشی شکل میگیرد. این مادهٔ گرهلکهدار در دیسک بهصورت مشابه شکلگیری سیارات، به یک نوترون کوچک منسجم میشود.
با توجه به اینکه LIGO و Virgo حداقل یک نوترون زیرخورشیدی را شناسایی کردهاند، بر پایه نظریههای پیشنهادی هم‑نویسندهٔ Brian Metzger از دانشگاه کلمبیا، ممکن است دو نوترون تازهتشکیلدیده بهیکدیگر بچرخند و برخورد کنند و بهعنوان یک کیلونوا منفجر شوند که امواج گرانشی را در سراسر کیهان بهپخش میکرد.
در حالی که کیلونوا فلزات سنگین را تولید میکرد، ابتدا همانگونه که ZTF و سایر تلسکوپها مشاهده کردند، بهنور قرمز میدرخشید. باقیماندههای گسترشیافتهٔ انفجار اولیهٔ ابرنواختر، دید ستارهشناسان از کیلونوا را مخدوش کرده بود.
بهعبارت دیگر، یک ابرنواختر ممکن است دو نوترون کوچک تازهزا را بهوجود آورده باشد که سپس برای ایجاد یک کیلونوا بههم پیوستند.
“تنها روشی که نظریهپردازان برای بهوجود آوردن نوترونهای زیرخورشیدی پیدا کردهاند، در هنگام فروپاشی یک ستارهٔ بسیار چرخان سریع است”، میگوید متزر. “اگر این ستارههای «ممنوع» بهجفت شوند و با انتشار امواج گرانشی بههم بپیوندند، ممکن است چنین رویدادی همراه با یک ابرنواختر باشد نه صرفاً یک کیلونوا خالص.”
اگرچه این نظریه جذاب و هیجانانگیز است، تیم پژوهشی تاکید میکند که شواهد کافی برای اظهار ادعاهای قطعی وجود ندارد.
تنها راه برای آزمون نظریهٔ سوپرکیلونووا یافتن موارد بیشتر است. “رویدادهای آیندهٔ کیلونوا ممکن است شبیه GW170817 نباشند و ممکن است بهعنوان ابرنواخترها اشتباه شوند”، میگوید کاسلیوال.
“ما میتوانیم در دادههای مشابه این از ZTF و همچنین رصدخانهٔ ورا روبین، و پروژههای آیندهای چون تلسکوپ فضایی نانسی رومن ناسا، UVEX ناسا (که توسط فیونا هریسون از کالتک رهبری میشود)، آرایهٔ Deep Synoptic‑2000 کالتک، و Cryoscope کالتک در قطب جنوب، امکانات جدیدی جستجو کنیم. ما با قطعیت نمیدانیم که سوپرکیلونووا را پیدا کردهایم یا نه، اما این رویداد بههر حال چشمگشا است.”
اطلاعات بیشتر: مانسی م. کاسلیوال و همکاران، ZTF25abjmnps (AT2025ulz) و S250818k: یک کاندید سوپرکیلونووا از یک تحریک امواج گرانشی زیرآستانه زیرخورشیدی، The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ae2000
اطلاعات مجله: Astrophysical Journal Letters
ارائهشده توسط مؤسسه فناوری کالیفرنیا
استناد: امکان دارد ‘سوپرکیلونووا’ نه یکبار بلکه دوبار منفجر شده باشد (2025, December 16) بازیابی شده 26 December 2025 از https://phys.org/news/2025-12-superkilonova.html
این سند تحت حق کپیرایت قرار دارد. بهجز هرگونه استفادهٔ عادلانه برای مقاصد مطالعهٔ شخصی یا تحقیق، هیچیک از بخشهای آن بدون اجازهٔ کتبی قابل بازتولید نیست. محتوا صرفاً برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.