دانشمندان برای اولین بار شکل ابرنوا را نقشه‌برداری کردند – و این شکل متفاوت از انتظار ما بود: عکس فضایی هفته

ستاره‌شناسان با بهره‌گیری از داده‌های تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) کشف کردند که فاز اولیه «پرت» یک ابرنوا کشیده است و به‌طور کامل کروی نیست.

نکات کلیدی

چیست: تصویر هنری انفجار ابرنوا SN 2024ggi

موقعیت: ۲۲ میلیون سال نوری در صورت‌ستاره هیدرا.

زمان انتشار: ۱۲ نوامبر ۲۰۲۵

در ۱۰ آوریل ۲۰۲۴، سیستم هشدار نهایی برخورد شهاب‌سنگی (ATLAS) اولین نور حاصله از انفجار ستاره‌ای عظیم با جرم حدود ۱۲ تا ۱۵ برابر خورشید را شناسایی کرد. تنها ۲۶ ساعت پس از آن، ستاره‌شناسان تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) در شیلی را به سوی ابرنوا معطوف کردند، زیرا این بازهٔ اولیه و کوتاه، فرصتی نادر برای بررسی مرحلهٔ نخستین مرگ ستاره فراهم می‌کرد.

این تصویر خیره‌کننده به‌عنوان تعبیر هنری، انفجار ابرنوا را بر اساس داده‌های VLT به نمایش می‌گذارد. به‌دلیل مشاهدات سریع، ستاره‌شناسان توانستند شکل انفجار را در نخستین لحظات آن تشخیص دهند — مرحله‌ای که اگر یک روز پس از آن بررسی می‌شد، مشاهده نمی‌شد.

این انفجار که با نام SN 2024ggi شناخته می‌شود، در کهکشان NGC 3621 رخ داد؛ این کهکشان در حدود ۲۲ میلیون سال نوری در صورت‌ستاره هیدرا قرار دارد. تصویری که توسط VLT در ۱۱ آوریل ۲۰۲۴ ثبت شد، محل این انفجار را درون کهکشان نشان می‌دهد.

ستاره‌ای بسیار بزرگ شکل تقریباً کروی خود را به‌دلیل تعادل نازکی بین نیروی جاذبهٔ درونی و فشار بیرونی ناشی از تابش حاصل از هم‌جوشی هسته‌ای در مرکز نگه می‌دارد. وقتی این تعادل از بین می‌رود، ستاره می‌میرد — جاذبه در نهایت فشار نگه‌دارندهٔ هسته را شکست می‌دهد و باعث می‌شود هسته تحت وزن خود فرو ریخته و فشرده شود.

این فروپاشی تمام لایه‌های بیرونی را به سمت داخل می‌کشد. سپس این لایه‌های بیرونی بازتاب می‌یابند و موج شوکی قدرتمندی تولید می‌کنند که ستاره را به‌ تکان می‌اندازد. هنگامی که این شوک از سطح ستاره عبور می‌کند، مقدار زیادی انرژی آزاد می‌شود و درخشندگی ابرنوا به‌ طرز چشمگیری افزایش می‌یابد. اما چگونگی شکل‌گیری و گسترش این شوک به سمت خارج، مدت‌هاست که یکی از پرسش‌های اساسی و مورد بحث است.

پس از وقوع انفجار، اما پیش از آن‌که با محیط اطراف تعامل کند، بازه‌ای کوتاه‌مدت وجود دارد که در آن ستاره‌شناسان می‌توانند نگاهی به شکل اولیهٔ «پرت» آن بیندازند. با به‌کارگیری اسپکتروپولاریمتری — روشی که نور را بر حسب طول موج تقسیم می‌کند و جهت ارتعاش امواج نوری را آشکار می‌سازد — دانشمندان با VLT این شکل را برای نخستین بار به‌دست آوردند.

داده‌های ابزار FORS2 در VLT، که تنها تسهیلات در نیم‌کره جنوبی قادر به انجام چنین اندازه‌گیری‌ای است، نشان دادند که نور اولیهٔ ستاره منفجر شونده به‌ طور مساوی در تمام جهت‌ها ساطع نشده بود. در عوض، شوک اولیه در امتداد یک محور کشیده شد، مانند زیتونی — به این معنی که انفجار به‌ صورت کامل کروی نبوده است.

به‌ هنگام گسترش انفجار، نور آن شروع به نشان‌دادن تعامل ابرنوا با گازهای اطراف ستاره کرد. حدود روز ۱۰، لایه‌های بیرونی غنی از هیدروژن ستاره ظاهر شدند و این لایه‌ها با همان محور شوک روز اول هم‌راستا بودند. این به این معناست که انفجار هسته از همان ابتدا شکل جهت‌دار و ثابتی داشته و نشانگر وجود یک مکانیزم بنیادی است که جهت‌گیری مداوم را هدایت می‌کند.

بررسی این نمای بی‌سابقه برخی از مدل‌های فعلی ابرنوا را رد و برخی دیگر را تأیید کرده و جزئیات تازه‌ای دربارهٔ مرگ‌های فاجعه‌بار ستارگان عظیم ارائه می‌دهد.

این مطالعه در تاریخ ۱۲ نوامبر در ژورنال Science Advances منتشر شد.

برای مشاهده تصاویر فضایی شگفت‌انگیز بیشتر، آرشیوهای عکس فضایی هفته ما را بررسی کنید.