مرگ انفجاری یک ستاره (ابرنواختر) از خشن‌ترین رویدادهای کیهانی است، اما این‌که دقیقاً این اتفاق هنگام رخ‌دادن چه شکلی است، همچنان معما بود. دانشمندان اکنون برای نخستین بار مراحل بسیار آغازین یک ابرنواختر را مشاهده کرده‌اند که در جریان آن یک ستارهٔ پرجرم به شکلی متفاوت و شبیه زیتون منفجر می‌شود.
به گزارش خبرگزاری رویترز، پژوهشگران برای رصد این ابرنواختر از تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانهٔ جنوبی اروپا در شیلی استفاده کردند. این رویداد مربوط به ستاره‌ای بود با جرمی حدود ۱۵ برابر خورشید که در کهکشانی به نام NGC 3621، در حدود ۲۲ میلیون سال نوری از زمین و در سمت صورت فلکی هیدرا، قرار دارد.
سال نوری فاصله‌ای است که نور در یک سال می‌پیماید: ۵.۹ تریلیون مایل (۹.۵ تریلیون کیلومتر).
مشاهدهٔ چنین انفجارهایی تا امروز امری دشوار بود چون با سرعت زیاد رخ می‌دهند، لذا در مورد این ابرنواختر باید سریع عمل می‌شد. انفجار در ۱۰ آوریل ۲۰۲۴ شناسایی شد، تقریباً هم‌زمان با رسیدن یی یانگ، اخترفیزیکدان دانشگاه تسینگ‌هوا در چین، پس از پروازی طولانی به سان‌فرانسیسکو. درخواست رسمی یانگ تنها چند ساعت بعد، برای نشانه‌روی رصدخانهٔ جنوبی اروپا به سوی ابرنواختر پذیرفته شد.
بدین‌ترتیب، پژوهشگران توانستند تنها ۲۶ ساعت پس از کشف اولیه و ۲۹ ساعت پس از آن‌که مواد درون ستاره برای نخستین بار پوستهٔ ستاره را شکافتند، این انفجار را رصد کنند.
آنچه دیدند این بود که ستارهٔ رو به مرگ در خط استوای خود با قرصی از گاز و غبارِ از پیش موجود احاطه شده است، و انفجار با راندن مواد از هستهٔ ستاره به بیرون، شکل آن را چنان دگرگون کرد که به زیتونی ایستاده به‌صورت عمودی می‌مانست.
نکته جالب این بود که انفجار، ستاره را به‌شکل کروی متلاشی نکرد بلکه به‌جای آن، مواد را با شدت از دو سوی ستاره به بیرون راند.
ابرغولِ سرخ با تنها ۲۵ میلیون سال سن
یی یانگ، نویسندهٔ پژوهشی که روز چهارشنبه ۲۱ آبان در نشریهٔ «پیشرفت‌های علم» منتشر شد، گفت: «هندسهٔ یک انفجار ابرنواختری اطلاعات بنیادین دربارهٔ فرگشت ستاره‌ای و فرایندهای فیزیکی منتهی به این آتش‌بازی‌های کیهانی فراهم می‌کند».
او افزود: «سازوکارهای دقیقِ پشت انفجارهای ابرنواختری ستارگان پرجرم، آن‌هایی که بیش از هشت برابر خورشید جرم دارند، هنوز محل بحث است و از جمله پرسش‌های کلیدی است که دانشمندان می‌خواهند به آن بپردازند».
ستارگان بزرگی از این دست عمر نسبتاً کوتاهی دارند. این یکی، از نوعی به نام ابرغول سرخ، هنگام مرگ حدود ۲۵ میلیون سال سن داشت. در مقایسه، خورشید منظومهٔ ما بیش از ۴.۵ میلیارد ساله است و چند میلیارد سال دیگر نیز پیش رو دارد.
در زمان انفجار، قطر این ستاره ۶۰۰ برابر خورشید بود. بخشی از جرم ستاره در اثر انفجار به فضا پرتاب شد.
به گفتهٔ دیتریش باده، نویسندهٔ همکار این پژوهش و اخترفیزیکدان رصدخانهٔ جنوبی اروپا مستقر در آلمان، باور بر این است که بخش باقی‌مانده به یک ستارهٔ نوترونی، یک جرم بسیار فشرده، تبدیل شده است.
وقتی یک ستاره سوخت هیدروژنی همجوشی هسته‌ای در مرکز خود را به پایان می‌رساند، هسته‌اش فرو می‌ریزد و همین فرو‌ریختن، ماده را با شدت به بیرون پرتاب می‌کند؛ موادی که پوستهٔ ستاره را می‌شکافد و به فضا فوران می‌کند.
یانگ گفت: «نخستین مشاهدات رصدخانه جنوبی اروپا مرحله‌ای را ثبت کرد که در آن، ماده‌ای که بر اثر انفجار در نزدیکی مرکز ستاره شتاب گرفته بود، از سطح ستاره، یعنی فوتوسفر، عبور کرد».
او اظهار داشت: «به‌محض آن‌که موج شوک از سطح بگذرد، مقدار عظیمی انرژی آزاد می‌شود. سپس ابرنواختر به‌شدت درخشان‌تر و قابل رصد می‌شود. در یک مرحلهٔ کوتاه‌مدت، می‌توان شکل “گریز” آغازین ابرنواختر را پیش از آن‌که انفجار با مادهٔ پیرامون ستارهٔ در حال مرگ تلاقی کند، مطالعه کرد».
به گفتهٔ یانگ، این شکل سرنخ‌هایی دربارهٔ چگونگی برانگیخته‌شدن انفجار در قلب ستاره را ارائه می‌دهد.
او افزود که به نظر می‌رسد مشاهدات جدید برخی از مدل‌های علمی کنونی فرایند انفجار را منتفی می‌سازد، چرا که دانشمندان در حال بازنگری در درک خود از مرگ ستارگان پرجرم هستند.
