انفجار یک ابرنواختر به لحاظ شیمیایی به چه معنی است؟

به گزارش گروه دانش و فناوری، یک ابرنواختر در حال انفجار ممکن است برخی از اسرار شیمیایی را در مورد شکل‌گیری جهان ما فاش کرده باشد. داده‌های به دست آمده از «تلسکوپ فضایی جیمز وب» به اخترفیزیک‌دانان امکان می‌دهد تا بفهمند که آیا عناصر شیمیایی پس از انفجار بزرگ در کیهان منتشر شده‌اند یا خیر.

این انفجار در یک کهکشان مارپیچی دور در فاصله ۴۰ میلیون سال نوری از زمین رخ داد. این کهکشان به رغم فاصله بسیار زیاد آن، یک منطقه محبوب برای اکتشاف در میان دانشمندانی بوده است که به دنبال درک کردن چگونگی شکل‌گیری و تکامل یافتن سحابی‌های ستاره‌ساز هستند. این انفجار مربوط به یک ستاره کوتوله سفید کربن-اکسیژن بود که به عنوان ابرنواختر «نوع یکم ای»(Type ۱a) طبقه‌بندی شده است.

«مایکل تاکر»(Michael Tucker) پژوهشگر «مرکز کیهان‌شناسی و اخترفیزیک ذره‌ای» در «دانشگاه ایالتی اوهایو»(OSU) و از اعضای این گروه پژوهشی گفت: انفجار کوتوله‌های سفید برای حوزه کیهان‌شناسی مهم است زیرا ستاره‌شناسان اغلب از آنها به عنوان شاخص فاصله استفاده می‌کنند. همچنین کوتوله‌های سفید، بخش قابل توجهی از عناصر گروه آهن جهان مانند آهن، کبالت و نیکل را تولید می‌کنند.

عناصر سبک مانند هیدروژن و هلیوم پس از انفجار بزرگ ایجاد شدند اما عناصر سنگین‌تر فقط از طریق واکنش‌های گرماهسته‌ای ساخته می‌شوند که در یک ابرنواختر اتفاق می‌افتند. درک کردن چگونگی تأثیرگذاری این انفجارها بر توزیع عناصر آهن در سراسر جهان می‌تواند ایده بهتری را در مورد شکل‌گیری شیمیایی کیهان به ستاره‌شناسان بدهد.

تاکر توضیح داد: همان طور که یک ابرنواختر منفجر می‌شود، انبساط می‌یابد و طی این فرآیند می‌توانیم لایه‌های متفاوتی از «پرتابه»(ejecta) را ببینیم که به ما امکان می‌دهند تا هسته سحابی را بررسی کنیم.

این رویداد از طریق فرآیندی به نام «واپاشی رادیواکتیو» رخ می‌دهد. یک اتم ناپایدار طی این فرآیند، انرژی ساطع می‌کند تا پایدارتر شود. ابرنواخترها فوتون‌های پرانرژی رادیواکتیو را آزاد می‌کنند. تمرکز کنونی دانشمندان بر این است که چگونه ابرنواختر باعث می‌شود ایزوتوپ کبالت-۵۶ به آهن-۵۶ تجزیه شود.

سال‌هاست که ستاره‌شناسان در مورد تأثیر فروپاشی کبالت-۵۶ بر محیط اطراف شگفت‌زده می‌شوند. آیا ذرات متحرک سریع حاصل از واکنش، به کهکشان نشت می‌کنند یا توسط میدان‌های مغناطیسی حاصل از ابرنواخترها مهار می‌شوند؟

داده‌هایی که تلسکوپ فضایی جیمز وب به دست آورد، به اخترفیزیک‌دانان امکان داد تا تأیید کنند که مواد منتشرشده از این ابرنواختر از محدوده انفجار فرار نکرده‌اند.

تاکر گفت: این پژوهش، ارزش علم تقریبا ۲۰ ساله را تأیید می‌کند و اگرچه به هر پرسشی پاسخ نمی‌دهد اما حداقل نشان می‌دهد که فرضیات ما اشتباه نبوده‌اند.

این پژوهش در «The Astrophysical Journal Letters» به چاپ رسید.

انتهای پیام