تصاویر جدید و خیره‌کننده از بقایای یک ابرنواختر منحصربه‌فرد، زنجیره‌هایی شبیه مروارید را آشکار کرد. تنها بقایای شناخته‌شده از یک ابرنواختر از این نوع در کهکشان راه شیری، ساختاری بسیار پیچیده‌تر از انتظار دارد؛ رشته‌هایی از گره‌های گازی که مانند مرواریدهای ردیف‌شده روی یک نخ به نظر می‌رسند و پهنای هرکدام برای جای دادن چندین
تصاویر جدید و خیره‌کننده از بقایای یک ابرنواختر منحصربه‌فرد، زنجیره‌هایی شبیه مروارید را آشکار کرد.
تنها بقایای شناخته‌شده از یک ابرنواختر از این نوع در کهکشان راه شیری، ساختاری بسیار پیچیده‌تر از انتظار دارد؛ رشته‌هایی از گره‌های گازی که مانند مرواریدهای ردیف‌شده روی یک نخ به نظر می‌رسند و پهنای هرکدام برای جای دادن چندین برابر منظومه شمسی کافی است. یک گروه بین‌المللی به سرپرستی مشترک ایلاریا کایاتزو، استادیار مؤسسه علم و فناوری اتریش، با استفاده از تلسکوپ جمینای نورث دقیق‌ترین تصویر تاکنون از Pa 30 را ثبت کرده و ویژگی‌های تازه و چشمگیری را در این بقایا آشکار ساخته است. این ساختار به یک ابرنواختر تاریخی مربوط می‌شود که حدود ۸۵۰ سال پیش مشاهده شد. نتایج این پژوهش در نشریه Astrophysical Journal منتشر شده.
آیا با نمایی شبیه نمایش آتش‌بازی روبه‌رو هستیم؟ این جرم که بقایای یک انفجار عظیم ستاره‌ای و دارای شکلی شبیه قاصدک توصیف شده، تصویری از پیامدهای آن انفجار را در اختیار دانشمندان می‌گذارد. ویژگی عجیب دیگر آن، وجود یک ستاره زامبی در مرکز است؛ بقایای ستاره‌ای که از یک انفجار ناقص جان سالم به در برده.
سحابی بقایای ابرنواختری Pa 30 نخستین بار در سال ۲۰۱۳ توسط یک دانشمند شهروند شناسایی شد. اخترشناسان بعدها این جرم را به یک انفجار ستاره‌ای تاریخی مرتبط کردند که در سال ۱۱۸۱ به‌طور مستقل در منابع تاریخی ژاپنی، چینی و عربی ثبت شده بود. این ارتباط، Pa 30 را به یکی از تنها پنج ابرنواختر ثبت‌شده پیش از عصر تلسکوپ تبدیل کرده که بقایای آنها برای مدت طولانی ناشناخته مانده بودند.
یک گروه بین‌المللی از اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ جمینای نورث متعلق به آزمایشگاه ملی تحقیقات نجوم نوری فروسرخ آمریکا، به سرپرستی مشترک تیم کانینگهام از مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسمیتسونین و ایلاریا کایاتزو از مؤسسه علم و فناوری اتریش، اکنون دقیق‌ترین تصویر موجود از Pa 30 را به دست آورده‌اند.
نتایج نشان داد آنچه در تصاویر قبلی به شکل رگه‌های صاف و شبیه آتش‌بازی دیده می‌شد، در واقع زنجیره‌هایی از گره‌های گازی است که ظاهری شبیه مرواریدهای روی یک نخ دارند. عرض هر گره به اندازه‌ای است که مدار نپتون، بیرونی‌ترین سیاره منظومه شمسی، می‌تواند حدود ۱۰ بار در آن جای بگیرد و همچنان فضای اضافی باقی بماند.
تنها نمونه شناخته‌شده در کهکشان راه شیری
Pa 30 در فاصله حدود ۷۵۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد و از نظر مقیاس‌های نجومی نسبتاً نزدیک محسوب می‌شود؛ این جرم بسیار نزدیک‌تر از مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته که حدود ۲۶ هزار سال نوری با زمین فاصله دارد. اگرچه چنین فاصله‌هایی بسیار عظیم به نظر می‌رسند، در مقایسه با ابعاد گسترده جهان چندان بزرگ نیستند.
Pa 30 تنها جرم شناخته‌شده از این نوع در کهکشان راه شیری به شمار می‌رود. اخترشناسان چند جرم مشابه را در کهکشان‌های دیگر شناسایی کرده‌اند، اما Pa 30 تنها نمونه‌ای است که تلسکوپ‌های ما می‌توانند بقایای به‌جامانده از انفجار ناقص را در مرکز آن مشاهده کنند؛ همان ستاره زامبی.
این نوع انفجار ناقص با عنوان ابرنواختر نوع Iax شناخته می‌شود و در دسته انفجارهای نادر ستاره‌ای قرار دارد. پژوهشگران احتمال داده‌اند Pa 30 حاصل برخورد دو کوتوله سفید باشد؛ کوتوله‌های سفید بقایای بسیار چگال و تقریباً هم‌اندازه زمین از ستارگانی هستند که سوخت خود را مصرف کرده و لایه‌های بیرونی‌شان را از دست داده‌اند.
کایاتزو گفت:
ما به دلیل نزدیکی Pa 30 به زمین می‌توانیم چنین جزئیاتی را مشاهده کنیم. همین نزدیکی، این جرم را به نمونه‌ای منحصربه‌فرد و بسیار ارزشمند برای مطالعه تبدیل کرده است.
پدیده‌ای نادر، اما نه لزوماً غیرعادی
به گفته تیم کانینگهام، ممکن است بقایای دیگری از ابرنواخترهای نوع Iax در کهکشان راه شیری وجود داشته باشند که هنوز شناسایی نشده‌اند.
کانینگهام گفت:
سوابق تاریخی قابل اعتماد از انفجارهای ستاره‌ای تنها حدود هزار سال به عقب بازمی‌گردند. بنابراین ممکن است بقایای مشابهی همچنان در تاریکی کهکشان خودمان پنهان مانده باشند. امروز خوش‌شانس هستیم که می‌توانیم جرمی جذاب را بررسی کنیم که می‌دانیم اخترشناسان قرن‌ها پیش، یعنی مدت‌ها پیش از اختراع تلسکوپ، آن را مشاهده کرده و این رویداد را در سه منبع تاریخی مستقل ثبت کرده بودند.
با وجود نادر بودن ابرنواخترهای نوع Iax، اعضای این گروه شناسایی Pa 30 به‌عنوان نمونه‌ای از این نوع انفجار را اتفاقی غیرمنتظره نمی‌دانند.
احتمالاً با ادامه بررسی اعماق آسمان شب توسط تلسکوپ‌های جدید، نمونه‌های مشابه بیشتری پیدا خواهیم کرد.
کانینگهام اکنون استادیار دانشگاه وارویک در بریتانیاست.
زنجیره‌هایی شبیه مروارید روی نخ
گروه پژوهشی خطوط گسیل گوگرد یونیده S II را در بخش قرمز طیف نور مرئی و همچنین گسیل اکسیژن دوبار یونیده O III را که در طیف به رنگ‌های آبی و سبز دیده می‌شود، بررسی کرد. مشاهدات مربوط به S II تقریباً ۱۰ برابر بیشتر از ویژگی‌های رشته‌ای را نسبت به تصاویر قبلی آشکار ساختند.
داده‌ها همچنین نشان دادند رشته‌های Pa 30 از زنجیره‌های فشرده‌ای از گره‌های گازی تشکیل شده‌اند که اندازه‌هایی بسیار مشابه دارند.
ناحیه سیاره‌ای منظومه شمسی ما می‌تواند حدود ۱۰ بار در هر گره جای بگیرد و همچنان فضای اضافی باقی بماند. این گره‌ها واقعاً چشمگیر و از نظر اندازه بسیار یکنواخت هستند. مشتاقیم مدل‌سازی آنها را آغاز کنیم.
پژوهشگران همچنین دریافتند ستاره زامبی باقی‌مانده تقریباً دقیقاً در مرکز سحابی قرار گرفته است. در بسیاری از انفجارهای ابرنواختری، انفجار نامتقارن به ستاره باقی‌مانده ضربه‌ای وارد می‌کند و آن را از مرکز انفجار دور می‌راند.
انفجارها تکانه را حفظ می‌کنند. اگر خود انفجار کاملاً متقارن باشد، مواد پرتاب‌شده نیز باید تقارن داشته باشند و ستاره باقی‌مانده نباید ضربه قابل‌توجهی دریافت کند. ما توانستیم یک حد بالای دقیق برای سرعت حرکت عرضی ستاره باقی‌مانده تعیین کنیم و مشخص شد این سرعت به‌طرز شگفت‌آوری پایین است. عملاً هیچ حرکت قابل مشاهده‌ای از ستاره به سمت بیرون نمی‌بینیم.
یکی از برترین مکان‌های رصد نجومی
برای انجام این مشاهدات تازه، پژوهشگران از تلسکوپ جمینای نورث در کوه مائوناکی هاوایی استفاده کردند؛ این تلسکوپ در ارتفاع بیش از ۴۲۰۰ متر از سطح دریا قرار دارد. جمینای نورث یکی از دو تلسکوپ رصدخانه بین‌المللی جمینای است و تلسکوپ دوقلوی آن، جمینای ساوث، در شیلی قرار دارد. مدیریت این مجموعه بر عهده آزمایشگاه ملی تحقیقات نجوم نوری فروسرخ آمریکا، NOIRLab، است.
توانایی‌های فنی این تلسکوپ در کنار موقعیت آن در یکی از بهترین نقاط جهان برای رصد آسمان، به پژوهشگران اجازه داد دقیق‌ترین تصاویر و تحلیل‌های انجام‌شده از Pa 30 تا امروز را به دست آورند.
هنوز پرسش‌های زیادی درباره Pa 30 وجود دارد و مشاهدات تازه می‌تواند به اخترشناسان برای شناسایی بقایای مشابه در نقاط دیگر کمک کند.
اخترشناسی وارد عصر داده‌های بزرگ شده است. یافته‌های ما به بررسی و غربال حجم عظیم داده‌ها کمک خواهد کرد.
کایاتزو نیز گفت:
به‌طور کلی، هرچه دورتر به فضا نگاه کنیم، شناسایی سیگنال‌های کم‌نور و تفسیر آنها دشوارتر می‌شود. ما می‌توانیم ابرنواخترهای نوع Iax را در کهکشان‌های دوردست به شکل منابع نوری نقطه‌ای مشاهده کنیم، اما تفکیک بقایای چنین انفجارهایی تنها در کهکشان خودمان و تعداد بسیار محدودی از کهکشان‌های نزدیک امکان‌پذیر است. در نهایت قصد داریم از ویژگی‌های منحصربه‌فرد Pa 30 برای جست‌وجوی اجرام مشابه در کهکشان راه شیری و کهکشان‌های نزدیک استفاده کنیم.