ستاره‌ای که موقع مرگش یه سیاه‌چاله رو خورد؟!

خب بیا با هم ماجرای یه ستاره عجیب و غریب رو مرور کنیم که دانشمندا فک می‌کنن موقع مردنش داشته یه سیاه‌چاله رو قورت می‌داده! خلاصه داستان اینه: توی جولای ۲۰۲۳، تلسکوپ Zwicky Transient Facility یه سوپرنوا یعنی انفجار ستاره‌ای رو کشف کرد به اسم SN 2023zkd. ولی چیزی که این یکی رو خاص کرد، این بود که دانشمندا تونستن خیلی سریع و به‌موقع بررسیش کنن. چون یه الگوریتم هوش مصنوعی خیلی خفن، ساخته بودن که می‌تونه به صورت آنی، انفجارهای غیرمعمول رو پیدا کنه و سریع هشدار بده. (الگوریتم یعنی روشی که کامپیوتر طبق اون یه کاری رو انجام میده، اینجا برای پیدا کردن چیزهای عجیب توی فضا.)

همین کشف سریع باعث شد دانشمندا بتونن فوراً تلسکوپ‌ها رو به سمتش بچرخونن، هم روی زمین و هم توی فضا، و هرچی می‌تونن داده جمع کنن. بیشتر کار با تیمی از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین و MIT انجام شد که تو پروژه «Young Supernova Experiment» هستن.

تحلیلشون نشون میده احتمالا یه ستاره خیلی بزرگ داشت دور یه سیاه‌چاله می‌چرخید و جفتشون همینطور داشتن به هم نزدیک‌تر می‌شدن. در نهایت فشارهای گرانشی باعث شد ستاره منفجر شه (یعنی سوپرنوا شکل بگیره) و موقع مرگ نصفه نیمه سیاه‌چاله رو با خودش بکشه! (سیاه‌چاله یه جرم فضاییه که هیچ چیزی حتی نور هم نمی‌تونه از گرانش قوی‌ش فرار کنه.)

حالا نکتهٔ باحال این بود که این سیستم هوش مصنوعی تونست ماه‌ها قبل از اینکه انفجارِ عجیبش شروع شه، این سوپرنوا رو شناسایی کنه. اینجوری دانشمندا تونستن به موقع به اون نگاه کنن و اطلاعات حیاتی جمع کنن. به گفته الکساندر گالیانو (که نویسنده اصلی مقاله است)، این انفجار قوی‌ترین مدرکه که ممکنه نزدیکی زیاد یه ستاره با سیاه‌چاله بتونه خودش باعث منفجر شدن ستاره شه!

یه برداشت دیگه هم هست: شاید اصلاً سیاه‌چاله قبل از اینکه خود ستاره منفجر شه، کامل پودر و قطعه قطعه‌ش کرده، سریع تکه‌هاش رو بلعیده و نورهایی که ما دیدیم، حاصل تصادف این تکه‌ها با گازای دور و بر بوده. خلاصه دو سناریو در موردش هست.

اولش SN 2023zkd مثل همه سوپرنواهای عادی دیده شد؛ یه نور بزرگ از فاصله حدود ۷۳۰ میلیون سال نوری اونورتر! (یعنی نوری که الان دیدیم، موقعی شروع شده که دیناصورها اصلاً نبودن!) ولی چیزی که این سوپرنوا رو عجیب کرد این بود که بعد چند ماه نورش به طور عجیبی دوباره زیاد شد! یعنی برخلاف بقیه سوپرنواها، خاموش نشد.

برای اینکه بفهمن علت این رفتار عجیب چیه، دانشمندا رفتن سراغ تصاویر و اطلاعات قدیمی. کلاً سیستم رو زیر و رو کردن و فهمیدن که این ستاره، توی چهار سال قبل از انفجارش به طور تدریجی داشت پرنورتر می‌شد. این اصلاً توی سوپرنواها رایج نیست و خیلی کم پیش میاد یه ستاره قبل از منفجر شدن این‌جوری رفتار کنه.

تحلیل دقیق‌تر نورها نشون داد سبکی که اون نورها تغییر می‌کردن، به خاطر گازهایی بوده که ستاره تو سال‌های آخر عمرش از خودش بیرون داده بوده. اولین اوج نور، یعنی اولین بار روشن شدن، وقتی رخ داده که موج انفجار به مواد کمی که دور ستاره بوده برخورد کرده. دومین اوج نور، حاصل برخورد کندتر با ابری غلیظ‌تر و شبیه به یک قرص دور ستاره بوده. این ساختار نشون میده که ستاره زیر فشار گرانشی عجیب و غریب قرار داشته – احتمالاً به خاطر همسایگیِ نزدیک با یه سیاه‌چاله کوچیک.

یعنی خلاصه ماجرا اینه که یه ستاره بزرگ موقع مرگش، چون همسایه سیاه‌چاله بوده، رفتار غریبی نشون داده و به نظر میاد بخشی از جرمش رو به اون داده یا حتی سیاه‌چاله داشته نابودش می‌کرده! این یکی از معدود دفعاتیه که ما شواهد تقریباً قطعی از اینکه یه ستاره بزرگ موقع مردن واقعاً با همسایه‌ش جرم رد و بدل کنه، داریم. تا الان فقط می‌دونستیم ستاره‌های بزرگ معمولاً جفت هستن (یعنی دوتایی دور هم می‌چرخن)، ولی شواهد از تبادل جرم درست قبل از انفجار، خیلی کم بوده.

این کشف تقریبا یه نگاه منحصر به فرد و نادر به اینکه ستاره‌های بزرگ چطور تو لحظات پایانی تعاملشون با سیاه‌چاله‌ها می‌تونه سرنوشتشون رو تغییر بده، داده. واقعا میشه گفت با این سوپرنوا، اخترشناسا راه تازه‌ای برای فهمیدن مرگ‌های پر سر و صدای ستاره‌ها پیدا کردن!

منبع: +