ابرنواختر یا سوپرنوا چیست

فرض کنید یک ستاره‌ی درخشان با نوری خیره‌کننده ناگهان در جایی از آسمان شب ظاهر شود. چند ساعت پیش آنجا چیزی نبود و حالا ناگهان مثل یک فانوس دریایی می‌درخشد.

تصوری احتمالی از ابرنواخر بیتل‌جوس
تصوری احتمالی از ابرنواخر بیتل‌جوس

چنین ستاره‌ی درخشانی، در واقع اصلاً ستاره نیست. یک زمانی ستاره بوده، ولی دیگر نیست. این تجمع ناگهانی نور، حاصل انفجار ستاره‌ای است که به پایان عمر خود رسیده و اکنون ابرنواختر یا سوپرنوا نامیده می‌شود.

یک ابرنواختر می‌تواند با نور خود سراسر یک کهکشان را تحت تأثیر قرار دهد و انرژی‌ای از خود آزاد نماید که خورشید در تمام طول حیاتش نمی‌تواند چنان کند. ابرنواخترها که منبع اولیه‌ی عناصر سنگین در عالم وجود هستند، به گفته‌ی ناسا، بزرگ‌ترین انفجاری هستند که می‌تواند در فضا رخ دهد.

در کهکشانی به اندازه‌ی راه شیری، به طور متوسط هر پنجاه سال یک ابرنواختر اتفاق می‌افتد. به بیان دیگر، در هر ثانیه یک ستاره در جایی از این دنیای بی‌کران منفجر می‌شود و بسیاری از آن‌ها چندان هم از زمین دور نیستند. در حدود ده میلیون سال پیش، خوشه‌ای از ابرنواخترها حباب محلی را تشکیل دادند. «حباب محلی»، نام حبابی از گاز به شکل بادام‌زمینی است که سیصد سال نوری پهنا دارد و در فضای میان‌ستاره‌ای قرار گرفته و منظومه‌ی شمسی ما را در خود جای داده است.

نمایی شبیه‌سازی‌شده از «حباب محلی» و مکان خورشید در آن
نمایی شبیه‌سازی‌شده از «حباب محلی» و مکان خورشید در آن (+)

این که یک ستاره دقیقاً چطور می‌میرد تا حدود زیادی به جرم آن ستاره بستگی دارد. به عنوان مثال، جرم خورشید ما به اندازه‌ای نیست که در قالب یک ابرنواختر منفجر شود. (این البته خبر خوبی برای زمین محسوب نمی‌شود، چون خورشید، حدود دو میلیون سال بعد، با پایان یافتن سوخت هسته‌ای خود متورم شده و به یک غول قرمز تبدیل می‌شود و پیش از آن که آرام آرام به فاز یک کوتوله‌ی سفید درآید، دنیای ما را تبخیر کرده است.)

خورشید: دوزخی حیات‌بخش

به هر حال دانستیم که پایان عمر ستاره‌های کلان‌جرم به انفجاری عظیم ختم می‌شود که ابرنواختر یا سوپرنوا نام دارد.

ستاره‌ها به یکی از دو دلیل زیر به ابرنواختر تبدیل می‌شوند:

  • ابرنواخترهای نوع اول: یک ستاره ماده‌ی تشکیل‌دهنده‌ی همسایه‌ی خود را به خود جذب می‌کند و آن قدر به این کار ادامه می‌دهد که زنجیره‌ی لجام‌گسیخته‌ای از انفجارهای هسته‌ای آغاز شود.
  • ابرنواخترهای نوع دوم: سوخت هسته‌ای یک ستاره به پایان می‌رسد و تحت تأثیر جاذبه‌ی خود فرومی‌پاشد.

ابرنواخترهای نوع دوم

اجازه دهید گونه‌ی جذاب‌تر دوم را اول بررسی کنیم.

برای این که یک ستاره بتواند در قالب یک ابرنواختر منفجر شود، باید در حدود پانزده برابر خورشید ما جرم داشته باشد. پس از پایان سوخت هیدروژن و اتمام سوخت هلیوم موجود در هسته، جرم و فشار ستاره آن قدر هست که کربن باقی‌مانده را منفجر کند.

ابرنواخترها یا سوپرنواها ممکن است حاصل انفجار یک ستاره‌ی بزرگ باشند
ابرنواخترها یا سوپرنواها ممکن است حاصل انفجار یک ستاره‌ی بزرگ باشند

زنجیره‌ی اتفاق‌هایی که در این فاز پایانی از عمر ستاره روی می‌دهند، بدین قرار است:

  • عناصر سنگین‌تر رفته‌رفته در مرکز قرار می‌گیرند و عناصر سبک‌تر، همچون پوسته‌های پیاز، لایه‌های بیرونی را تشکیل می‌دهند.
  • هنگامی که هسته‌ی ستاره به اندازه‌ی معینی سنگین شد (حد چاندراسخار، معادل ۱/۴ برابر جرم خورشید) ستاره شروع به انفحار از درون می‌کند. به همین دلیل هم هست که این نوع از ابرنواخترها را «ابرنواخترهای فروپاشی هسته‌ای»‌ می‌نامند.
  • هسته گرم‌تر و چگال‌تر می‌شود.
  • ناگهان انفجارهای درونی هسته را می‌شکافند و مواد تشکیل‌دهنده‌ی ستاره را به هر سو در فضا پرتاب می‌کنند و ابرنواختر را تشکیل می‌دهند.

آنچه که بعد از این ماجراها بر جای می‌ماند، جرمی است به نام «ستاره‌ی نوترونی» که به وسعت یک شهر معمولی است و جرمی به اندازه‌ی خورشید را در خود جای داده است.

اخترشناسان بر این باورند که ستاره‌هایی که خیلی سنگین‌تر از خورشید هستند (مثلاً بیست تا سی برابر سنگین‌تر)، به جای این که ابرنواختر تشکیل دهند، در درون خود فرو می‌ریزند و تبدیل به سیاهچاله می‌شوند.

آنچه لازم است در مورد سیاهچاله‌ها بدانیم

ابرنواخترهای نوع اول

بر خلاف ابرنواخترهای نوع دوم، هیچ اثری از هیدروژن در طیف نوری ابرنواخترهای نوع اول نیست.

این نوع از ابرنواخترها، اغلب از کوتوله‌های سفیدی نشأت می‌گیرند که در نزدیکی یک ستاره‌ی دیگر، به دور نقطه‌ای یکسان می‌گردند.

کوتوله‌ی سفید ستاره‌ای است که سوخت هسته‌ای خود را به پایان رسانده، اما آن‌قدر بزرگ نیست که به ابرنواختر تبدیل شود. چنین ستاره‌ای رفته‌رفته سرد و کوچک و کم‌نور می‌شود، اما همچنان جرم بالایی دارد و نیروی گرانش آن قوی است. خورشید ما در پایان عمر خود به یک کوتوله‌ی سفید تبدیل می‌شود.

کوتوله‌ی سفیدی که در نزدیکی ستاره‌ای دیگر قرار می‌گیرد، در طول زمان جرم ستاره‌ی همجوار خود را جذب می‌کند و می‌رباید و به تدریج فشارده‌تر می‌شود تا جایی که یک انفجار هسته‌ای در درون آن رخ می‌دهد و تمام ستاره را در قالب یک ابرنواختر متلاشی می‌کند.

کوتوله‌ای سفید مشغول ربودن مواد تشکیل‌دهنده‌ی ستاره‌ی همسایه‌ی خود است!
کوتوله‌ای سفید مشغول ربودن مواد تشکیل‌دهنده‌ی ستاره‌ی همسایه‌ی خود است!
کهکشان آنلاین این مطلب را با تلخیص فراوان از space.com ترجمه کرده است.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *