شناسایی قدیمیترین ابرنواختر جهان با قدمت خیرهکننده بیش از ۱۳ میلیارد سال
اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) منبع یک انفجار طولانیمدت پرتو گاما را ردیابی کردند و دریافتند که این انفجار به یک ابرنواختر مربوط است که تقریباً ۱۳٫۰۷ میلیارد سال پیش در تاریخ کیهان رخ داد. این انفجار اکنون قدیمیترین رویداد ابرنواختری مشاهدهشده تاکنون محسوب میشود و زمانی رخ داده که جهان فقط ۷۳۰ میلیون سال عمر داشته است.
در ۱۴ مارس ۲۰۲۵، ماهوارهی تلسکوپ «نظارت بر اجرام متغیر چندباند فضایی» (SVOM) یک «جرقه بسیار درخشان» از نور را شناسایی کرد. این درخشش حدود ۱۰ ثانیه به طول انجامید و به همین دلیل، یک انفجار طولانی پرتو گاما (LGRB) محسوب میشد.
ناسا توضیح میدهد: «اخترشناسان پرتوهای گاما را به دو دسته اصلی تقسیم میکنند: کوتاه (که در آن انفجار اولیه پرتو گاما کمتر از دو ثانیه طول میکشد) و طولانی (دو ثانیه یا بیشتر بهطول میانجامد).»
انفجارهای طولانی با مرگهای انفجاری ستارههای کلانجرم مرتبط هستند. وقتی ستارهای با جرم فوقالعاده بالا سوخت هستهای خود را مصرف میکند، هسته آن فرومیپاشد و سپس بازمیگردد و موج شوکی را به بیرون ستاره میفرستد. اخترشناسان این انفجار را به شکل ابرنواختر مشاهده میکنند. هسته ممکن است یا ستاره نوترونی یا سیاهچاله تشکیل دهد.»
تیم پژوهشی اندکی بعد با استفاده از تلسکوپ نوردیک اپتیکال، یک پستاب فروسرخ (IR) پیدا کرد؛ در حالی که تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) در شیلی نیز مشخص کرد که این منبع دارای «انتقال به سرخ» حدود ۷٫۳ است. این مقدار بالای انتقال به سرخ (که ناشی از کشیدهشدن نور به انتهای قرمز طیف الکترومغناطیسی دراثر انبساط جهان است)، نشان میدهد که پژوهشگران در حال مشاهده یک جسم در مراحل بسیار اولیه جهان بودهاند.
اولین مقاله درباره این ابرنواختر توضیح میدهد: «با توجه به نادر بودن چنین رویدادهایی با انتقال به سرخ بالا و کمنور بودن چنین منابعی، نتیجه علمی به شدت به سرعت بالا در پیگیری بستگی دارد.»
به همین دلیل، تیم به سرعت با دریافت زمان رصد با تلسکوپ جیمز وب (بزرگترین و قدرتمندترین تلسکوپ فضایی فروسرخ انسانساخت تا به امروز) تلاش کرد تا بهتر بتوانند آن ابرنواختر را مشاهده کند. بهلطف انبساط جهان، این رویداد از دید ما کندتر به نظر میرسد؛ زیرا نور هنگام رسیدن به ما کشیده شده است. به همین دلیل پژوهشگران موفق شدند با استفاده از جیمز وب، ابرنواختر را در زمانی که انتظار میرفت در درخشانترین حالت خود باشد، مشاهده کنند.
پژوهشگران سپس با انتشار مقالهای دوم توضیح دادند: «ما مشاهداتی با ابزار نیرکم جیمز وب در یکم ژوئیه ۲۰۲۵ بهدست آوردیم؛ یعنی حدود ۱۱۰ روز پس از انفجار (یا ۱۳ روز در چارچوب مرجع منبع).»
با استفاده از مشاهدات جیمز وب و سایر تلسکوپها، تیمها تخمین میزنند که انفجار مورد بحث تنها ۷۳۰ میلیون سال پس از «بیگ بنگ» رخ داده است.
- آیا ۱۰ میلیون سال پیش یک ابرنواختر زمین را هدف گرفت؟08 مهر 04مطالعه '3
- اولین ابرنواخترها احتمالا جهان آغازین را مملو از آب کردند09 بهمن 03مطالعه '3
- چه میشود اگر ستارهای در نزدیکی زمین منفجر شود؟07 دی 03مطالعه '7
اندرو لووان، نویسنده اصلی مقاله دوم و استاد دانشگاه رادبود در نایمخن هلند و دانشگاه وارویک در بریتانیا، در بیانیهای گفت: «در ۵۰ سال گذشته تنها تعداد معدودی انفجار پرتو گاما در اولین میلیارد سال جهان شناسایی شدهاند. این رویداد خاص بسیار نادر و هیجانانگیز است.»
با توجه به فواصل زمانی و مکانی عظیم، ما نمیتوانیم اطلاعات زیادی از آن به دست آوریم و مشاهدات بیشتر از سایر ابرنواخترها در جهان اولیه کلید افزایش درک ما خواهد بود. اما آنچه کمی عجیب به نظر میرسد، طبیعی بودن ظاهر این ابرنواختر است.
انتظار میرود شرایط در جهان اولیه با شرایط کنونی کیهان متفاوت باشد؛ به طوری که ستارهها عناصر سنگین کمتر و عمر کوتاهتر داشته باشند (ابرنواخترها یکی از راههای شکلگیری عناصر سنگین هستند). اما ابرنواختری که مشاهده شد، ظاهر نسبتاً طبیعی داشت (البته برای ستارهای کلانجرم در حال فروپاشی و تشکیل سیاهچاله یا ستاره نوترونی).
نیال تنویر، نویسنده همکار و استاد دانشگاه لستر در بریتانیا، افزود: «ما با ذهنی باز به سراغ آن رفتیم و دیدیم که جیمز وب نشان داد این ابرنواختر دقیقاً شبیه ابرنواخترهای مدرن است.»
تیم امیدوار است با استفاده از جیمز وب و گرفتن پستاب انفجارهای پرتو گاما، اطلاعات بیشتری درباره کهکشانها در جهان اولیه به دست آورد. لووان افزود: «این درخشش به جیمز وب کمک میکند تا چیزهای بیشتری ببیند و خصوصیات منحصربهفرد کهکشان را به ما نشان دهد.»
در آینده اطلاعات بیشتری از این نوع ابرنواخترهای اولیه بهدست خواهیم آورد؛ اما دستکم دانستن اینکه اخترشناسان قدیمیترین ابرنواختر مشاهدهشده در جهان را کشف کردهاند، بدون شک جالبتوجه است.
مقالات اول و دوم هر دو در نشریه Astronomy & Astrophysics منتشر شدهاند.