وزش باد تازه از ابرنواخترهای تاریخی

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری برنا؛ یک بقایای مرموز از یک نوع نادر از ابرنواختر ثبت شده در سال ۱۱۸۱ برای اولین بار توضیح داده شده است. دو ستاره کوتوله سفید با هم برخورد کردند و یک “ستاره مهمان” موقت ایجاد کردند که اکنون با نام supernova (SN) ۱۱۸۱ نامگذاری شده است که در اسناد تاریخی در ژاپن و جا‌های دیگر آسیا ثبت شده است. با این حال، پس از کم نور شدن ستاره، مکان و ساختار آن یک راز باقی ماند تا اینکه یک تیم مکان آن را در سال ۲۰۲۱ مشخص کرد. حالا، از طریق مدل سازی کامپیوتری و تجزیه و تحلیل مشاهده‌ای، محققان ساختار کوتوله سفید باقی مانده را بازسازی کرده اند، یک اتفاق نادر، توضیح شکل گیری شوک دوگانه آن.

آنها همچنین کشف کردند که باد‌های ستاره‌ای با سرعت بالا ممکن است در عرض ۲۰-۳۰ سال گذشته از سطح آن شروع به باد کردن کرده باشند. این یافته درک ما از تنوع انفجار‌های ابرنواختر را بهبود می‌بخشد و مزایای تحقیقات میان رشته‌ای را برجسته می‌کند، ترکیب تاریخ با نجوم مدرن برای امکان اکتشافات جدید در مورد کهکشان ما.

این سال ۱۱۸۱ است و در ژاپن جنگ Genpei (۱۱۸۰-۸۵) اخیرا آغاز شده است. این امر منجر به تغییر قدرت سیاسی از خانواده‌های اشرافی به شوگانت جدید نظامی خواهد شد که خود را در شهر ساحلی کاماکورا در نزدیکی توکیو مدرن تاسیس خواهد کرد. یک رکورد از این دوره پر سر و صدا در قالب خاطرات در Azuma Kagami گردآوری شد. این نه تنها زندگی مردم و رویداد‌های کلیدی (با دقت متفاوت)، بلکه سایر مشاهدات روزانه، از جمله ظاهر یک ستاره جدید را ثبت کرد.

نویسنده اصلی تاکاتوشی کو، دانشجوی دکترا از بخش نجوم در دانشگاه توکیو توضیح داد: گزارش‌های زیادی از این ستاره مهمان موقت در سوابق تاریخی از ژاپن، چین و کره وجود دارد. در اوج آن، روشنایی ستاره قابل مقایسه با زحل بود. حدود ۱۸۰ روز با چشم غیر مسلح قابل مشاهده بود، تا اینکه به تدریج از دید خارج شد. بقایای انفجار SN ۱۱۸۱ اکنون بسیار قدیمی است، بنابراین پیدا کردن آن تاریک و دشوار است.

بقایای این ستاره مهمان، با برچسب بقایای ابرنواختر (SNR) ۱۱۸۱، زمانی ایجاد شد که دو ستاره بسیار متراکم و به اندازه زمین، به نام کوتوله‌های سفید، با هم برخورد کردند. این یک نوع نادر از ابرنواختر را ایجاد کرد، به نام ابرنواختر نوع Iax، که یک کوتوله سفید تک، روشن و سریع چرخش را پشت سر گذاشت. با کمک مشاهدات در مورد موقعیت آن که در سند تاریخی ذکر شده است، اخترفیزیکدانان مدرن سرانجام موقعیت آن را در سال ۲۰۲۱ در سحابی به سمت صورت فلکی کاسیوپیا مشخص کردند.

به دلیل طبیعت نادر و موقعیت آن در کهکشان ما، SNR ۱۱۸۱ موضوع تحقیقات مشاهده‌ای زیادی بوده است. این نشان می‌دهد که SNR ۱۱۸۱ از دو منطقه شوک، یک منطقه بیرونی و یک منطقه داخلی تشکیل شده است. در این مطالعه جدید، گروه تحقیقاتی آخرین داده‌های اشعه ایکس را برای ساخت یک مدل کامپیوتری نظری برای توضیح این مشاهدات تجزیه و تحلیل کرد و ساختار غیر قابل توضیح قبلی این بقایای ابرنواختر را بازسازی کرد.

چالش اصلی این بود که طبق درک متعارف، وقتی دو کوتوله سفید به این شکل با هم برخورد می‌کنند، باید منفجر شوند و ناپدید شوند. با این حال، این ادغام یک کوتوله سفید را پشت سر گذاشت. انتظار می‌رفت که کوتوله سفید چرخان بلافاصله پس از تشکیل آن یک باد ستاره‌ای (یک جریان سریع ذرات) ایجاد کند. با این حال، آنچه محققان پیدا کردند چیز دیگری بود.

کو گفت: اگر باد بلافاصله پس از تشکیل SNR ۱۱۸۱ شروع به باد کردن کرده بود، ما نمی‌توانستیم اندازه مشاهده شده منطقه شوک داخلی را بازتولید کنیم. با این حال، با در نظر گرفتن زمان شروع باد به عنوان متغیر، ما موفق به توضیح تمام ویژگی‌های مشاهده شده SNR ۱۱۸۱ به طور دقیق و کشف خواص مرموز این باد با سرعت بالا شدیم. ما همچنین توانستیم به طور همزمان تکامل زمان هر منطقه شوک را با استفاده از محاسبات عددی ردیابی کنیم.

تیم بسیار شگفت زده شد که با توجه به محاسبات خود، باد ممکن است فقط اخیرا، در ۲۰-۳۰ سال گذشته شروع به وزش کرده باشد. آنها پیشنهاد می‌کنند که این ممکن است نشان دهد که کوتوله سفید دوباره شروع به سوختن کرده است، احتمالا به دلیل برخی از مواردی که توسط انفجار شاهد در سال ۱۱۸۱ به سطح آن سقوط کرده است، افزایش تراکم و دمای آن بیش از آستانه برای شروع مجدد سوختن.

برای تأیید مدل کامپیوتری خود، تیم در حال حاضر آماده است تا snr ۱۱۸۱ را با استفاده از تلسکوپ رادیویی بسیار بزرگ (VLA) مستقر در ایالت مرکزی نیومکزیکو در ایالات متحده و تلسکوپ سوبارو کلاس ۸.۲ متر در ایالت هاوایی ایالات متحده مشاهده کند.

کو گفت: توانایی تعیین سن بقایای ابرنواختر یا روشنایی در زمان انفجار آنها از طریق دیدگاه‌های باستان شناسی یک دارایی نادر و ارزشمند برای نجوم مدرن است”. “چنین تحقیقات میان رشته‌ای هم هیجان انگیز است و هم پتانسیل عظیمی را برای ترکیب زمینه‌های مختلف برای کشف ابعاد جدید پدیده‌های نجومی برجسته می‌کند.

منبع:
Takatoshi Ko, Hiromasa Suzuki, Kazumi Kashiyama, Hiroyuki Uchida, Takaaki Tanaka, Daichi Tsuna, Kotaro Fujisawa, Aya Bamba and Toshikazu Shigeyama, “A dynamical model for IRAS/ the remnant of a type Ia supernova SN ۱۱۸۱ hosting a double degenerate merger product WD/ The Astrophysical Journal

انتهای پیام/