رصد نادر یک «ابرگراننواختر» در آسمان
یک انفجار کیهانی عجیب ممکن است اولین «ابرگراننواختر» یا «سوپرکیلونوا» را نشان دهد که ترکیبی از یک ابرنواختر و برخورد یک ستاره نوترونی است.
به نقل از آیای، جهان ممکن است یک عملیات تودرتوی کیهانی را که شامل یک انفجار درون یک انفجار دیگر است، به نمایش گذاشته باشد که به روش جدیدی برای تولید سنگینترین عناصر اشاره دارد.
وقتی ستارگان بزرگ میمیرند، به صورت «ابرنواختر» (supernova) منفجر میشوند و عناصری مانند کربن و آهن را در فضا پراکنده میکنند.
وقتی ستارگان نوترونی با هم برخورد میکنند، «گراننواختر» (kilonova) آزاد میکنند و عناصر سنگینتری مانند طلا و اورانیوم تولید میکنند. این رویدادهای نادر به ساخت سیارات، ستارگان و در نهایت خود حیات کمک میکنند.
«گراننواختر» یا «ابرنواخترِ فرآیندِ R» یا «کیلونوا» یک رویداد ستارهشناسی گذراست که در سامانههای دوتایی فشرده رخ میدهد و طی آن یک ستاره نوترونی با یک سیاهچاله یا یک ستاره نوترونی دیگر ممتزج میشود. در انفجار گراننواختر، پرتوهای کوتاه گاما و تابشهای الکترومغناطیسی قوی که به سبب واپاشی هستهای هستههای سنگینِ فرایند R تولید شدهاند، مشاهده میشود که بهطور همسانگرد پس از فرآیند برخورد ساطع میشوند.
ستارهشناسان تاکنون تنها یک «گراننواختر» را تأیید کرده بودند که «GW۱۷۰۸۱۷» نام داشت و در سال ۲۰۱۷ از طریق امواج گرانشی و نور شناسایی شد.
آن رویداد تاریخی به معیاری برای شناسایی ادغام ستارههای نوترونی در سراسر کیهان تبدیل شد.
اکنون محققان میگویند که ممکن است یک نامزد دوم را شناسایی کرده باشند، اما این یکی بسیار آشفتهتر و مرموزتر به نظر میرسد.
این رویداد که «AT۲۰۲۵ulz» نام دارد، ظاهراً مرز بین ابرنواختر و گراننواختر را محو میکند و احتمال کشف پدیدهای بیسابقه را افزایش میدهد.
مانسی کاسلیوال (Mansi Kasliwal) از دانشگاه کلتک (Caltech) میگوید: این فوران در ابتدا حدود سه روز درست مانند اولین گراننواختر در سال ۲۰۱۷ به نظر میرسید. همه به شدت در تلاش بودند تا آن را مشاهده و تجزیه و تحلیل کنند، اما سپس بیشتر شبیه به یک ابرنواختر شد.
یک انحراف کیهانی
کاسلیوال و تیمش معتقدند که «AT۲۰۲۵ulz» میتواند اولین نمونه از یک «ابرگراننواختر» باشد که در واقع به یک گراننواختر حاصل از یک ابرنواختر گفته میشود. این ایده مدتهاست که در تئوری وجود دارد، اما هرگز مشاهده نشده است.
زنجیره این رویدادها در تاریخ ۱۸ اوت ۲۰۲۵ آغاز شد، زمانی که آشکارسازهای تلسکوپ LIGO در ایالات متحده و تلسکوپ Virgo در ایتالیا یک سیگنال موج گرانشی ضعیف را دریافت کردند. این هشدار حاکی از ادغامی بود که حداقل یک سوژه با جرم غیرمعمول کم را شامل میشد.
دیوید ریتز (David Reitze) از LIGO میگوید: اگرچه به اندازه برخی از هشدارهای ما مطمئن نبود، اما به سرعت توجه ما را به عنوان یک کاندیدای رویداد بالقوه بسیار جذاب جلب کرد. واضح بود که حداقل یکی از اجرام برخوردکننده، جرم کمتری نسبت به یک ستاره نوترونی معمولی دارد.
چند ساعت بعد، مرکز «رصدهای گذرای زوئیکی» (Zwicky Transient Facility)، یک درخشش سرخ رنگ به سرعت در حال محو شدن را در فاصله ۱.۳ میلیارد سال نوری شناسایی کرد که بعداً آن را «AT۲۰۲۵ulz» نام نهاد.
مشاهدات بعدی نشان داد که نور مانند یک گراننواختر رفتار میکند؛ یک نور سرخ به سرعت در حال محو شدن، قبل از اینکه به طور غیرمنتظرهای روشنتر شود و به رنگ آبی تغییر کند و هیدروژن آزاد کند که همگی از نشانههای کلاسیک یک ابرنواختر هستند.
این تغییر باعث شد برخی از ستارهشناسان این رویداد را به عنوان یک انفجار ستارهای معمولی و بیارتباط با امواج گرانشی رد کنند.
برخورد ستارگان ممنوعه
کاسلیوال مخالف این ایده بود. این رویداد به طور کامل با ابرنواخترهای شناخته شده یا الگوی گراننواختر کلاسیک مطابقت نداشت.
نکته مهم این است که دادههای موج گرانشی به یک ستاره نوترونی با جرم کمتر از جرم خورشید اشاره داشتند؛ چیزی که تاکنون هرگز به طور مستقیم مشاهده نشده است.
نظریهپردازان دو راه برای تشکیل چنین ستارههای نوترونی ممنوعهای پیشنهاد کردهاند. اولی شکافت است که در آن یک ستاره چرخان به دو ستاره نوترونی کوچک تقسیم میشود و دومی تکهتکه شدن است که در آن مواد اطراف یک ستاره در حال فروپاشی به یک ستاره نوترونی مینیاتوری تبدیل میشوند.
برایان متزگر (Brian Metzger) از دانشگاه کلمبیا میگوید: اگر این ستارههای ممنوعه با انتشار امواج گرانشی، جفت و ادغام شوند، ممکن است چنین رویدادی به جای اینکه به عنوان یک گراننواختر ساده دیده شود، با یک ابرنواختر همراه باشد.
در این سناریو، یک ابرنواختر، دو ستاره نوترونی نوزاد را به دنیا میآورد که به سرعت ادغام میشوند و یک گراننواختر تولید میکنند که نور آن تا حدی توسط بقایای ابرنواختر در حال گسترش پنهان شده است.
این تیم هشدار میدهد که این شواهد قطعی نیست. اما بررسیهای آینده، به خصوص راهاندازی رصدخانههای نسل بعدی ممکن است رویدادهای پنهانتری مانند «AT۲۰۲۵ulz» را آشکار کند.
در هر صورت چه تأیید شود و چه نشود، این سیگنال عجیب، همانطور که در The Astrophysical Journal Letters به تفصیل شرح داده شده است، در حال حاضر نحوه جستجوی ستارهشناسان برای برخوردهای کیهانی را تغییر داده است.
