ستاره‌شناسان جرمی با تقارن بی‌نقص و منشاء اسرارآمیز را در دل راه شیری شناسایی کرده‌اند

کهکشان راه شیری ما اجرام فراوان عجیبی را خود جای داده؛ اما کشفی جدید واقعاً ستاره‌شناسان را گیج و متحیر کرده است.

ستاره‌شناسان در داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط یک تلسکوپ رادیویی قدرتمند، به چیزی شبیه به یک حباب کروی بی‌نقص برخورد کرده‌اند که کم‌وبیش می‌دانیم چیست: توپی از مواد در حال انبساط که به‌عنوان بقایای ابرنواختر، توسط ستاره‌ای درحال انفجار به بیرون پرتاب شده است؛ اما اینکه چگونه این توده از مواد به چنین ساختار دقیق و بی‌نقصی رسیده، معمایی بزرگ‌تر است.

به‌گزارش ساینس‌آلرت، تیمی بزرگ و بین‌المللی به رهبری میروسلاو فیلیپوویچ، اخترفیزیک‌دان دانشگاه وسترن سیدنی در استرالیا، جسم مورد بحث را «تلیوس» نام‌گذاری کرده‌اند که برگفته از یونانی باستان به معنی «کمال» است. با این‌حال‌ برای درک چگونگی شکل‌گیری این جسم، به اطلاعات بیشتری نیاز داریم.

رهیاب آرایه کیلومتر مربعی استرالیا (ASKAP) در پروژه‌ی بزرگ خود با عنوان نقشه‌ی تکاملی جهان (EMU)، مجموعه‌ای از دایره‌های عجیب را در آسمان کشف کرده است. برخی از این اجرام مثل دایره‌های رادیویی عجیب (ORC-ها) که در فواصل بین‌کهکشانی قرار دارند، تاکنون به سختی قابل تفسیر بوده‌اند.

اما تلیوس که در درون کهکشان راه شیری قرار دارد، منشأ متفاوتی از ORC-های دوردست کیهان دارد. با اینکه این جرم به ما نزدیک‌تر و کوچک‌تر است، ناتوانی در تعیین دقیق فاصله‌ی آن به مانع بزرگی در درک منشأ آن تبدیل شده است.

فیلیپوویچ و همکارانش با انجام تحلیلی جامع از تلیوس دریافتند که این جسم تنها در طول‌موج‌های رادیویی به‌صورت ضعیف می‌درخشد. طول‌موج تابش آن نشان می‌دهد که احتمالاً بازمانده‌ی یک ابرنواختر نوع Ia است که یکی از درخشان‌ترین انواع انفجارهای ستاره‌ای در جهان به شمار می‌رود.

ابرنواخترهای نوع 1a زمانی رخ می‌دهند که یک کوتوله‌ سفید که در مدار دوتایی نزدیک با یک ستاره‌ی همراه قرار دارد، مقدار زیادی ماده از آن ستاره جذب می‌کند و پس از آن‌که از حد جرم مجاز خود فراتر رفت، منفجر می‌شود.

تا این‌جای کار، همه‌چیز ساده به نظر می‌رسد؛ اما بر خلاف تصور، تعیین فاصله‌ی اجرام در فضا کار بسیار دشواری است. پژوهشگران توانستند دو تخمین مختلف برای فاصله‌ی تِلیوس به دست آورند، اما نتوانستند فاصله‌ی دقیق آن را مشخص کنند. این دو تخمین عبارت‌اند از: حدود ۷۱۷۵ و ۲۵٬۱۱۴ سال نوری.

همان‌طور که می‌توان حدس زد، هر کدام از این فاصله‌ها، به معنای تاریخچه‌ی تکاملی متفاوتی برای تلیوس خواهد بود. چون هرچه جسمی دورتر باشد، کوچک‌تر به‌نظر می‌رسد؛ درنتیجه، دو فاصله‌ی مختلف به ابعاد کاملاً متفاوتی برای این حباب منجر می‌شوند. در فاصله‌ی نزدیک‌تر، بقایای ابرنواختر حدود ۴۶ سال نوری عرض خواهد داشت؛ اما در فاصله‌ی دورتـر، این عدد به ۱۵۷ سال نوری می‌رسد.

بقایای یک ابرنواختر معمولاً شامل ابر گسترش‌یافته از ماده است؛ بنابراین هر کدام از این اندازه‌ها، سن متفاوتی را برای این بقایا نشان می‌دهند. فاصله‌ی نزدیک‌تر نشان‌دهنده‌ی ابرنواختر جوان‌تر است که زمان کمتر از ۱۰۰۰ سال را برای رشد داشته است؛ اما در فاصله‌ی دورتر، این جرم باید بیش از ۱۰هزار سال سن داشته باشد.

مشکل هر دو سناریو این است که مدل‌های تکاملی برای ابرنواخترهای نوع Ia پیش‌بینی می‌کنند که باید پرتوی ایکس نیز وجود داشته باشد؛ اما نبود پرتو ایکس در مورد تِلیوس، موضوعی گیج‌کننده است.

بر اساس احتمال دیگر، تِلیوس بقایای یک ابرنواختر نوع Iax است؛ نوعی از ابرنواختر Ia که به‌طور کامل کوتوله سفید را نابود نمی‌کند، بلکه یک ستاره‌ی «زامبی» به‌جا می‌گذارد. این فرضیه به‌خوبی با ویژگی‌های تابشی تِلیوس سازگار است؛ اما در این صورت باید در فاصله‌ای بسیار نزدیک‌تر، یعنی حدود ۳۲۶۲ سال نوری قرار داشته باشد.

چنین مشکلاتی باعث شدند که موضوع عجیب تقارن تقریبا کامل تلیوس کمی به حاشیه برود. بقایای ابرنواخترها تقریباً همیشه به نوعی نامتقارن هستند. خود انفجار ممکن است نامتقارن باشد؛ مواد در حال انبساط ممکن است به گاز یا غبار میان‌ستاره‌ای که از قبل در آن نزدیکی وجود داشته برخورد کنند و در نهایت، پوسته آن‌قدر گسترش می‌یابد که شروع به تکه‌تکه‌شدن می‌کند.

بااین‌حال، اگر ابرنواختر به‌صورت متقارن رخ دهد و در منطقه‌ای خلوت و خالی از ماده منفجر شود، می‌تواند به‌طور متقارن منبسط شود. در این حالت، صرفاً هنوز به مرحله‌ی تکه‌تکه‌شدن نرسیده است. چنین پدیده‌ای به ندرت رخ می‌دهد، اما غیرممکن نیست و همین باعث می‌شود تِلیوس واقعاً خاص و جذاب باشد. فقط باید بیشتر آن را بررسی کنیم تا داستانش را بفهمیم.

مطالعه‌ی پژوهشگرها به مجله‌ی نشریات انجمن اخترشناسی استرالیا ارسال شده و هم‌اکنون در پایگاه پیش‌انتشار آرکایو در دسترس قرار دارد.