ابرنواختر یا سوپرنوا چیست؟ بخوانید و تماشا کنید

همچون هر چیز دیگری که در این جهان وجود دارد، ستارگان نیز دارای پایان هستند.

نوع مرگ ستاره ها رابطه مستقیمی با جرم آنها دارد. ستاره های کوچکی همچون خورشید، معمولا وقتی سوختشان تمام می شود ابتدا شروع به انبساط می کنند و به موجودات سرخ رنگ بزرگی تبدیل می شوند که به آنها غول سرخ می گویند. آنها سپس از انبساط هم باز می ایستند و آرام آرام سرد و کوچک شده و به کوتوله های سفید تبدیل می شوند.

اما مرگ ستاره های بزرگ تر داستان متفاوتی دارد. ستاره هایی که جرم بسیار بیشتری نسبت به خورشید داشته باشند ، به هنگام فرا رسیدن مرگشان به ابرنواختر یا همان سوپرنوا (Supernova) تبدیل می شوند و نوری از خود ساطع می کنند که برابر یا حتی بیشتر از نور تمام ستاره های آن کهکشان است!

در این ویدیو مقاله در نیوتکس با ما همراه باشید تا به دانش خود در مورد این اجرام عجیب کیهانی بیافزایید.

ابرنواختر کپلر
تصویری از بقایای ابرنواختر کپلر که یوهانس کپلر در سال ۱۶۰۴ آن را کشف کرد

تاریخچه کشف ابرنواختر ها

کتب و اسناد تاریخی کیهان شناسان گذشته نشان می دهد که بشر حداقل از ۱۰۰۰ سال پیش ابرنواختر ها را در آسمان مشاهده کرده است. در طول تاریخ کیهان شناسان اروپایی و آسیایی چندین بار از مشاهده اجرام بسیار نورانی در آسمان صحبت کرده اند که نور آنها حتی در روز هم قابل مشاهده بوده است.

دو سوپرنوای معروف یعنی تیکو و کپلر به ترتیب توسط کیهان شناسان بزرگ غربی یعنی تیکوبراهه و یوهانس کپلر در سال های ۱۵۷۲ و ۱۶۰۴ کشف شدند.

مطالعات نشان می دهد که در هر کهکشان تقریبا هر ساله یک ستاره منفجر می شود و به ابرنواختر تبدیل می شود. با این حال در کهکشان راه شیری از سال ۱۶۰۴ که ابرنواختر کپلر شکل گرفت، دیگر ستاره بزرگی منفجر نشده، اما دانشمندان معتقدند که ما احتمالا تا پایان قرن اخیر شاهد یک ابرنواختر در کهکشانمان خواهیم بود.

سوپرنوا چگونه به وجود می آید؟

ابرنواختران بر اساس نوع شکل گیری شان به دو دسته ی عمده تقسیم می شوند.

در نوع اول، یک ستاره ی بسیار بزرگ شروع به جذب ماده از ستاره ی کوچک تری در مدار خودش می کند. این کار آنقدر ادامه می یابد تا جرم ستاره ی بزرگ به حدی زیاد شود که واکنش های هسته ای غیر قابل کنترلی در آن شکل بگیرد. به این ترتیب دمای آن ستاره تا ۶۰۰ میلیون درجه سانتی گراد بالا رفته و سپس با انتشار حجم غیر قابل تصوری انرژی منفجر شده و یک ابرنواختر را شکل می دهد.

نوع دوم ابرنواختر ها زمانی شکل می گیرد که یک ستاره ی بزرگ سوختش تمام شود. در این زمان هسته ی ستاره شروع به بلعیدن محتویات ستاره می کند و این پروسه آنقدر ادامه پیدا می کند که هسته دیگر توانایی تحمل وزن خود را نداشته باشد. در این زمان فروپاشی هسته منجر به شکل گیری سوپرنوا می شود.

همه چیز به آهن مربوط است!

پروسه ی سوخت و ساز در ستاره ها در مرحله ی اول با همجوشی عناصر سبکی همچون هیدروژن و هلیوم صورت می گیرد، همچون چیزی که هم اکنون در خورشید در جریان است.

پس از اینکه ذخیره این عناصر در ستاره به اتمام رسید، عناصر سنگین تری همچون کربن شروع به همجوشی می کنند و وقتی کربن هم تمام شد، باز هم عناصر سنگین تری مانند سیلیسوم و منیزیم که در اثر همجوشی عناصر قبلی به وجود آمده بودند شروع به همجوشی می کنند.

این مطلب را هم ببینید
الگوی شگفت انگیز گردش زمین و زهره به دور خورشید را تماشا کنید

این همجوشی های متوالی همین طور که ذخایر سوخت ستاره را مرحله به مرحله تمام می کنند و عناصر سنگین تر تولید می کنند، دمای هسته ی آن را نیز دائما بالا می برند تا هسته بتواند ستاره را همین طور که هست حفظ کند.

پروسه ی شکل گیری عناصر سنگین تر آنقدر ادامه می یابد تا به آهن برسد. بر خلاف روند قبلی که عنصر های سبک تر شکل می گرفتند و انرژی آزاد می کردند، آهن در واکنش هسته ای انرژی آزاد نمی کند بلکه آن را جذب می کند! بنابراین هنگامی که آهن شکل می گیرد، به جای اینکه انرژی بیشتری را برای هسته ی ستاره تامین کند تا هسته بتواند با گرانشش کیان ستاره را حفظ کند، انرژی آن را مصرف می کند. به همین دلیل آهن آخرین عنصری است که هسته ی ستاره تولید می کند و پس از آن دیگر منبعی برای سوختن وجود ندارد.

آهن سوپرنوا
آهنی که هم اکنون در کره زمین وجود دارد روزگاری توسط یک شهاب سنگ جدا شده از سوپرنوا آورده شد

در این زمان به دلیل نبودن هیچ منبع انرژی، هسته ی آهنی ستاره توانایی جلوگیری از انقباض بیشتر خود را ندارد و به این ترتیب هسته ی آهنی بر روی خودش خراب شده و انفجار عظیم از درون آغاز می شود. وقتی کار به اینجا می رسد، چگالی و دمای ستاره آنچنان زیاد می شود که حتی عناصر سنگین تر از آهن نیز در آن تولید می شوند، البته فقط در لحظه هایی بسیار کوتاه، چرا که دیگر زمانی باقی نمانده تا حجم زیادی از این عناصر تولید شود! علت کمیاب بودن عناصر سنگین همچون اورانیوم نیز همین است.

در مرحله نهایی انفجار بزرگ و شکافت ستاره قرار دارد که بخش زیادی از محتویات ستاره را به فضای اطراف پرتاب می کند. تمامی عناصر سنگینی که اکنون در کره زمین وجود دارند نیز روزگاری در یک سوپرنوا به وجود آمده اند و در برخورد با زمین به اعماق آن نفوذ کرده اند.

نور حاصل از انفجار ابرنواختر از نور تمامی ستارگان آن کهکشان بیشتر است

بعد از انفجار چه می شود؟

پس از انفجار ستاره، در صورتی که هسته ی آن سالم مانده باشد و جرم آن ۲ تا ۳ برابر جرم خورشید باشد، یک ستاره ی نوترونی تشکیل می شود. در این شرایط هسته ی ستاره ی اصلی با گرانش بسیار زیادی که دارد شروع به فرو بلعیدن خودش می کند و الکترون ها و پروتون ها را به یکدیگر می فشارد و نوترون ها را می سازد. به این ترتیب ستاره ی نوترونی دارای چگالی بسیار بالایی است به طوری که یک فنجان از آن می تواند میلیارد ها تن وزن داشته باشد!

اگر جرم هسته ی ستاره اصلی بسیار بیشتر از جرم خورشید باشد، گرانش طبیعی اش آنقدر بالا می رود که از ستاره نوترونی نیز فراتر می رود و علاوه بر فرو بلعیدن خودش، شروع به بلعیدن اجرام اطرافش نیز می کند که در این شرایط یک سیاه چاله ی جدید در فضا شکل می گیرد.

سیستم هشدار شکل گیری سوپرنوا

در ویدیویی که در ابتدای این مقاله قرار دارد خواهید دید که اختراع جدید بشر به نام Super Nova Early Warning System یا همان اسنوز، چگونه به ما کمک خواهد کرد تا برای اولین بار در تاریخ انفجار ابرنواختر بعدی را در زمان درست مشاهده کنیم و چیزی را ببینیم که هیچ انسانی تاکنون به چشم ندیده است!

این مطلب را دوست داشتید؟

به آن ۱ ← ۵ امتیاز بدهید

امتیاز مطلب ۴.۹ / ۵. تعداد آرا ۳۰

هنوز هیچ امتیازی ثبت نشده! شما اولین نفر باشید

مطالب پیشنهادی

دیدگاهتان را بنویسید

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