گشودن راز: تلسکوپ جیمز وب یک ستاره پیش‌ساز ابرنواختر را که در غبار کربنی غیرمنتظره پنهان شده بود، کشف کرد

جهانی - خبرگزاری اخباری

گشودن راز: تلسکوپ جیمز وب یک ستاره پیش‌ساز ابرنواختر را که در غبار کربنی غیرمنتظره پنهان شده بود، کشف کرد

برای هزاران سال، درخشش ناگهانی و چشمگیر انفجار ابرنواختر، بشریت را مجذوب خود کرده است. این فجایع کیهانی، که قادرند برای ماه‌ها از تمام ستاره‌های کهکشان‌های میزبان خود پیشی بگیرند، نشان‌دهنده مرگ خشونت‌آمیز ستاره‌های پرجرم هستند. با این حال، با وجود نمایش‌های دراماتیکشان، درک زندگی این غول‌های ستاره‌ای عظیم پیش از پایان انفجاری‌شان، یکی از چالش‌برانگیزترین مسائل نجوم باقی مانده است. به طور خاص، مکان‌یابی پیش‌سازهای ابرنواخترهای نوع II – ستاره‌های ابرغول سرخ عظیم – به جستجوی سوزن در انبار کاه کیهانی تشبیه شده است، معمایی که اخترشناسان آن را «مشکل ابرغول سرخ گمشده» می‌نامند.

با این حال، یک مطالعه جدید که در The Astrophysical Journal Letters منتشر شده و توسط نویسنده اصلی چارلز کیلپاتریک، استادیار پژوهشی در دانشگاه نورث‌وسترن، هدایت شده است، به یک پیشرفت چشمگیر دست یافته است. با بهره‌گیری از قابلیت‌های بی‌نظیر تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، محققان یک پیش‌ساز ابرنواختر نوع II به نام SN 2025pht را شناسایی کرده‌اند که در پشت پرده‌ای از غبار غنی از کربن به طور غیرمنتظره‌ای متراکم پنهان شده بود. این کشف تاریخی نه تنها اولین تصویربرداری مستقیم از چنین پیش‌سازی را توسط JWST فراهم می‌کند، بلکه راه‌حلی قانع‌کننده برای معمای چندین دهه‌ای ارائه می‌دهد که چرا این غول‌های ستاره‌ای تا این حد گریزان بوده‌اند.

سفر به سوی این کشف در ۲۹ ژوئن ۲۰۲۵ آغاز شد، زمانی که پروژه بررسی خودکار تمام آسمان برای ابرنواخترها (ASAS-SN) برای اولین بار SN 2025pht را در NGC 1637، یک کهکشان مارپیچی در حدود ۳۰ میلیون سال نوری دورتر، شناسایی کرد. مشاهدات بعدی توسط تلسکوپ فضایی هابل و سایر رصدخانه‌های زمینی، مکان ابرنواختر را تأیید کردند. با این حال، هوش واقعی تیم تحقیقاتی، از جمله نویسنده همکار آسین سورش، دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه نورث‌وسترن، در تصمیم آنها برای کاوش در تصاویر آرشیوی JWST از همان کهکشان در سال ۲۰۲۴ نهفته بود. این آینده‌نگری حیاتی بود، زیرا آنها یک ابرغول سرخ را دقیقاً در محل ابرنواختر در هر دو مشاهدات فروسرخ MIRI و NIRCam شناسایی کردند.

کیلپاتریک با اشاره به ماهیت اتفاقی و برنامه‌ریزی استراتژیک پشت این کشف، اظهار داشت: «ما منتظر بودیم که این اتفاق بیفتد – یک ابرنواختر در کهکشانی منفجر شود که وب قبلاً آن را رصد کرده بود.» ترکیب داده‌های نوری هابل و بینش‌های فروسرخ وب، امکان مشخصه‌یابی جامع و بی‌سابقه‌ای از ستاره را پیش از انفجارش فراهم کرد. آنچه بلافاصله دانشمندان را شگفت‌زده کرد، قرمزی شدید پیش‌ساز بود که بسیار فراتر از آن چیزی بود که معمولاً حتی برای یک ابرغول سرخ نیز انتظار می‌رفت. این رنگ‌آمیزی شدید به شدت نشان‌دهنده وجود مقدار قابل توجهی از غبار اطراف بود.

تحلیل‌های بیشتر ماهیت خارق‌العاده این پرده کیهانی را آشکار کرد: غنی از کربن بود، به طور خاص گرافیت، شکلی بلوری از کربن. این یافته به ویژه حیرت‌انگیز بود زیرا در مراحل تکاملی پایانی خود، ابرغول‌های سرخ پرجرم عموماً غنی از اکسیژن هستند و انتظار می‌رود غبار سیلیکاتی را در محیط‌های اطراف ستاره‌ای خود تولید کنند، نه کربن. سورش با تأکید بر منحصر به فرد بودن SN 2025pht اظهار داشت: «این سرخ‌ترین و غبارآلودترین ابرغول سرخی است که ما دیده‌ایم به عنوان ابرنواختر منفجر شده است.»

محققان پیشنهاد می‌کنند که این غنی‌سازی غیرمعمول کربن در سطح ستاره و سپس در غبار اطراف آن، ممکن است به فعالیت همرفتی عمیق در داخل ستاره نسبت داده شود. در این سناریو، کربن که معمولاً در لایه‌های عمیق‌تر قرار دارد، می‌توانست در طول مراحل تکاملی پیشرفته ستاره به سطح کشیده شود. اگر این فرضیه تأیید شود، محدودیت‌های ارزشمندی را بر مکانیسم‌های کمتر شناخته شده همرفت در ستاره‌های پرجرم ارائه خواهد داد و نگاهی نادر به دینامیک‌های داخلی پیچیده‌ای که لحظات پایانی آنها را کنترل می‌کنند، می‌اندازد.

به طور حیاتی، این کشف یک توضیح قطعی برای «مشکل ابرغول سرخ گمشده» که مدت‌هاست مطرح است، ارائه می‌دهد. پرده‌های غبار ضخیم و غنی از کربن به طور مؤثری این ستاره‌های پرجرم را از تلسکوپ‌های ما پنهان می‌کنند، به ویژه در طول موج‌های نور مرئی، که شناسایی آنها را پیش از مرگ انفجاری‌شان به طرز باورنکردنی دشوار می‌سازد. کیلپاتریک با اذعان به پیامدهای عمیق یافته‌هایشان، اعتراف کرد: «من از این تفسیر دفاع می‌کردم، اما حتی من هم انتظار نداشتم که آن را به این شدت که برای ابرنواختر 2025pht بود، ببینم.» هر چه این ابرغول‌ها پرجرم‌تر باشند، تمایل بیشتری به غبارآلود بودن دارند که چالش شناسایی را بیشتر می‌کند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب، با حساسیت بی‌نظیر خود در فروسرخ میانی، در این تحقیق ضروری بودن خود را ثابت کرد. ابزارهای MIRI و NIRCam آن به تیم اجازه دادند تا در غبار نفوذ کرده و ترکیب آن را تجزیه و تحلیل کنند و داده‌های حیاتی لازم برای تمایز بین غبار غنی از کربن و غبار غنی از سیلیکات را فراهم آوردند. سورش تأکید کرد: «داشتن مشاهدات در فروسرخ میانی برای محدود کردن نوع غباری که می‌دیدیم، کلیدی بود.» این قابلیت اکنون راه را برای اخترشناسان هموار می‌کند تا به طور فعال به دنبال ابرغول‌های سرخ پنهان‌شده با کربن بیشتری بگردند و نویدبخش درک عمیق‌تری از تکامل ستاره‌ای است.

همانطور که نویسندگان نتیجه‌گیری می‌کنند، «SN 2025pht آغاز تحلیل‌های ستاره‌های پیش‌ساز ابرنواختر را که با JWST انجام می‌شود، نشان می‌دهد.» این تحقیق بر قدرت تحول‌آفرین تلسکوپ تأکید می‌کند و امکان فوتومتری دقیق و پوشش وسیع طول موج را فراهم می‌آورد که درک ما از ابرغول‌های سرخ و فیزیک بنیادی حاکم بر حالت‌های پایانی آنها را بازسازی می‌کند. با پر کردن شکاف بین تصویربرداری مستقیم از سیستم‌های پیش‌ساز و محدودیت‌های غیرمستقیم ناشی از فوران‌های پیش از انفجار و منحنی‌های نوری اولیه، JWST عصر جدیدی از علم ابرنواختر را آغاز می‌کند و ما را به گشودن سرنوشت نهایی عظیم‌ترین ستاره‌های جهان نزدیک‌تر می‌سازد.

خبرگزاری اخباری