آسمان در آستانه یک انفجار نادر کیهانی+فیلم / این انفجار نواختری در آسمان قابل مشاهده است

آخرین انفجار T CrB در سال ۱۹۴۶ رخ داد و براساس رفتار آن، انفجار بعدی آن میان حال و ماه سپتامبر خواهد بود. اگر به نقل از زومیت با انفجار T CrB، این ستاره به شکلی جواهری موقت در تاج ستاره‌دار صورت فلکی خود درخشیده و این فرصت نادر را ستاره‌شناس‌ها می‌خواهند برای یادگیری بیشتر درباره‌ی پدیده‌ی نوا بهره‌برند. به نقل از بردلی اسکافر، اخترفیزیکدان دانشگاه ایالتی لوییزیانا، نواها رویدادهای بسیار عجیبی هستند و گاهی بررسی نمونه‌های متفاوت بهترین راه برای درک این گروه از ستاره‌ها است. بنابراین وقتی T CrB فعال شود، تعداد زیادی از تلسکوپ‌های جهان آن را نظاره خواهند کرد.

هر نواختر شامل یک کوتوله سفید (لاشه باقی‌مانده از مرگ برخی از ستاره‌ها) و یک ستاره همراه است که در نمونه‌ی T CrB یک غول سرخ است. کوتوله سفید به قدری چگال است که می‌تواند هیدروژن ستاره‌ی همراهش را برباید. این روکش هیدروژنی داغ شده و در نهایت آتش می‌گیرد و به واکنش زنجیره‌ای توقف‌ناپذیری می‌انجامد که در انفجار هسته‌ای به حداکثر می‌رسد.

اوله کونیگ، ستاره‌شناس دانشگاه نورنبرگ، نوا را این چنین توصیف می‌کند: نوا مانند انفجار یک بمب هیدروژنی عظیم است که کل جو این کوتوله سفید هم‌اندازه با زمین را از بین می‌برد. به علت اینکه نواها مانند ابرنواخترها نمی‌توانند به نابودی کامل ستاره بینجامند، اهمیتشان کمتر از ابرنواخترها نیست.

نواخترها به طور متناوب و فاجعه‌بار منفجر می‌شوند؛ به گونه‌ای که بدون نابودی ستارگان اجدادی خود، محیط اطراف خود را با ترکیبات غنی از عناصر تازه تولید شده اشباع می‌کنند. نواها عمدتاً تولیدکنندگان عناصر ضروری برای زندگی مانند کربن، نیتروژن و اکسیژن هستند و ممکن است یکی از تولیدکنندگان اصلی لیتیوم باشند.

نقش نواها در تولید عناصر نشان می‌دهد که بدون رمزگشایی ماهیت آن‌ها نمی‌توان تأثیر اخترفیزیک بر ظهور مولفه‌های زیستی را درک کرد. وقتی اخترشناسان خوش شانس باشند، نواهای مکرر را که دست‌کم یک‌بار در قرن انفجار می‌کنند، به‌عنوان سیگنالی قابل پیش‌بینی برای مطالعات خود پیدا می‌کنند. با این‌حال، آن‌ها تاکنون تنها توانسته‌اند حدود ۱۰ نوا، ازجمله T Coronea Borealis را در راه شیری کشف کنند.

با وجود عملکرد ساعت‌وار T CrB، فوران‌های این منظومه‌ی ستاره‌ای تنها در سال‌های ۱۲۱۷، ۱۷۸۷، ۱۸۶۶ و ۱۹۴۶ مستند شده‌اند. بر اساس جزئیات دقیق رصدها از دو انفجار ثبت‌شده‌ی قبلی، این ستاره ممکن است در ماه آوریل یا شاید ماه می منفجر شود و بر اساس یک احتمال دیگر، این انفجار به سه ماه آینده موکول خواهد شد و ممکن است چند روز در آسمان شب ماندگار باشد.

برخی از بهترین رصدخانه‌های جهان توجه خود را به سمت T CrB جلب کرده‌اند تا در زمان وقوع انفجار آن را در طیف‌های نوری، رادیویی، پرتو ایکس و دیگر طول موج‌های نور ثبت کنند. ستاره‌شناسان آماتور هم به کار خود ادامه می‌دهند. به گفته‌ی برایان کلاپنبرگ، اخترفیزیکدان انجمن ناظران ستاره‌های متغیر آمریکا در کمبریج: "اعضای ما عاشق چیزهایی هستند که قرار است منفجر شوند. من هر ده دقیقه یک ایمیل با چند رصد جدید دریافت می‌کنم."

آمادگی در تمام طیف‌ها می‌تواند T CrB را از یک فلوکس آسمانی عجیب به یک کلید پاسخ برای معماهای مربوط به ابرنواخترها تبدیل کند. به عنوان مثال، سرعت این انفجارها چقدر است؟ نجوم پرتو ایکس می‌تواند به ما در پاسخ به این سؤال کمک کند. هنگامی که یک فوران رخ می‌دهد، با یک گوی داغ و آتشین مواجه می‌شوید که پرتوهای ایکس را منتشر می‌کند. پوسته‌ی دفع‌شده‌ی کوتوله‌ی سفید به تدریج خنک شده و در نهایت پرتوهای نوری را انتشار می‌دهد. اختلاف زمانی بین جرقه‌های نور و پرتوهای ایکس می‌تواند سرعت مواد دفع‌شده را تعیین کند.

انواع رویدادهای انفجاری کیهانی نوترینو تولید می‌کنند. نوترینوها ذره‌های تقریباً بی‌وزنی هستند که می‌توانند جزئیات درونی فرآیندهای مهیب را آشکار کنند؛ اما آشکارسازی آن‌ها بسیار دشوار است و تاکنون از نواخترها هیچ نوترینویی ثبت نشده است؛ اما دانستن زمان و مکان نواختر نوترینوساز می‌تواند به کشف آن‌ها کمک کند.

در واقع، این امکان وجود دارد که آشکارسازهای فعلی نوترینو بتوانند T CrB را شناسایی کنند. در این صورت، دانشمندان می‌توانند به دیدگاه جدیدی از فیزیک انفجاری نواخترها دست پیدا کنند.با این حال، مسئله اصلی این نیست که چگونه نواخترها منفجر می‌شوند، بلکه تبدیل شدن آن‌ها به چیزی است که بسیاری از ستاره‌شناس‌ها را هیجان‌زده می‌کند. نواخترها می‌توانند زمینه‌ساز ابرنواخترهای نوع 1a باشند.

در این ابرنواخترها، مانند نواخترهای استاندارد، فرآیند مبادله‌ی جرم بین دو ستاره دیده می‌شود که حداقل یکی از آن‌ها کوتوله سفید است. اما با این تفاوت که در ابرنواخترهای نوع 1a، فرآیند گرماهسته‌ای به قدری شدید است که کوتوله سفید منفجر می‌شود.

یکی از رایج‌ترین مدل‌های ابرنواختر نوع 1a شامل کوتوله‌ی سفیدی است که به دلیل بلعیدن مقدار زیادی ماده‌ی ستاره‌ای، جرم آن به ۱٫۴ برابر جرم خورشید می‌رسد که به این مقدار حد چاندراسخار می‌گویند. اگر جرم کوتوله سفید فراتر از این حد بروید، آن آبشاری گرماهسته‌ای را رقم می‌زند که به فروپاشی انفجاری آن می‌انجامد.

پرسش کلیدی اینجاست که چگونه کوتوله‌های سفید مقدار کافی ماده را جمع می‌کنند تا از حد چاندراسخار فراتر بروند. از آنجا که ابرنواخترهای نوع 1a هم صرف‌نظر از مختصات کیهانی خود به شیوه‌ای مشابه منفجر می‌شوند، انفجار آن‌ها به منزله‌ی تیک‌های مهمی برای ستاره‌شناس‌ها در اندازه‌گیری مسافت‌های وسیع میان‌کهکشانی به کار می‌رود. در نتیجه درک انفجارهای مشابه می‌تواند به تغییرات اندکی در اندازه‌گیری‌های مبتنی بر ابرنوای 1a منجر شود.

پژوهشگران همچنین به دنبال بررسی مکانیک بازگشتی نواخترهای معمولی هستند. اگر مواد کوتوله‌ی سفید به طور کامل مصرف نشوند یا در طول هر انفجار دفع نشوند، این نواخترها به مرور زمان تغییر می‌کنند. می‌توان در طول انفجار بعدی T CrB تعادل انفجاری را بررسی کرد. اکثراً کوتوله‌های سفید از کربن و اکسیژن تشکیل شده‌اند، در حالی که بخش زیادی از غول سرخ را هیدروژن تشکیل می‌دهد. این مواد اولیه‌ای می‌تواند مقدار نسبی مواد دفع‌شده در طول نوا را تعیین کند.

ستاره‌شناسان همچنین می‌خواهند از انفجار قریب‌الوقوع T CrB برای درک سه ویژگی حیرت‌آور این نواختر خاص استفاده کنند. هیچ‌کدام از نواخترهای دیگری که می‌شناسیم، چنین رفتارهایی را از خود نمایش نمی‌دهند. اغلب نواخترها به شکل کم‌نور باقی می‌مانند و تنها در طول انفجار درخشش بالایی دارند، اما درباره‌ی T CrB این‌گونه نیست. یکی از ویژگی‌های جالب این ستاره، این است که به مدت یک دهه پیش و پس از انفجار، درخشش نسبتاً بالایی داشت و یک نور شدید داغ و آبی از خود منتشر می‌کرد.

یکی از ویژگی‌های دومین، کاهش درخشش قبل از انفجار است که معمولاً یک سال قبل از آن رخ می‌دهد. برخی کارشناسان می‌گویند که در این مرحله، ماده‌ی کوتوله‌ی سفید به طور کامل پخته‌شده و پوششی از غبار آتشین زیرین را پنهان می‌کند. احتمالاً T CrB گازهایی را پیش از انفجار خود منتشر می‌کند که باعث ایجاد پوسته‌ای از غبار می‌شود و نور را از سیستم مرکزی مسدود می‌کند که در نهایت به کاهش درخشش قبل از انفجار منجر می‌شود.

ویژگی سوم، به نظر می‌رسد چند ماه پس از انفجار T CrB انفجار ثانویه‌ای رخ دهد؛ یک فوران که درخشش آن به انفجار اولیه نمی‌رسد، اما می‌تواند تا هفته‌ها یا ماه‌ها طول بکشد.

کوتوله سفید در طول فاز برافزایشی و انفجار نیم‌کره‌ی پیدای غول سرخ را شعله‌ور می‌کند. پس از انفجار، کوتوله‌ی سفید سرد می‌شود، اما سمت مشتعل غول سرخ هنوز بسیار گرم است و هنگامی که این نیم‌کره‌ی داغ به سمت زمین قرار بگیرد، ستاره‌شناس‌ها می‌توانند درخشش آن را تشخیص دهند و به اشتباه آن را به عنوان انفجار دوم تفسیر کنند.

در هر صورت، این فوران منتظر شده یک تجربه‌ی تکرارنشدنی در طول عمر انسان است و یک فرصت بی‌بدیل برای ستاره‌شناس‌ها تا به پاسخ‌هایی درباره‌ی پرسش‌های دیرینه دست یابند.