برای دومین بار، اخترشناسان اطمینان پیدا کردهاند که فوران پرتوهای آغازین یک ابرنواختر را مشاهده کردهاند. اما آنچه پس از آن رخ داد کاملاً غیرمنتظره بود و ممکن است دستهبندیهای فعلی ما درباره ستارگان در حال انفجار را تغییر دهد.
یکی از بزرگترین اهداف اخترشناسان، مشاهده لحظات اولیه شکلگیری یک ابرنواختر بوده است. اما احتمال اینکه یک تلسکوپ معمولی دقیقاً در زمان و مکان مناسب به آسمان نگاه کند بسیار کم است؛ به همین دلیل، برای دههها دانشمندان از این فرصتهای از دسترفته ناامید بودند.
با این حال، برخی تلسکوپهای پرتو ایکس مدرن اکنون میتوانند بخشهای بزرگی از آسمان را بهطور همزمان بررسی کنند. در مارس ۲۰۲۶، یکی از این آشکارسازها به نام Einstein Probe، یک درخشش پرتو ایکس را از کهکشانی در فاصله ۵۰۰ میلیون سال نوری ثبت کرد.
تلسکوپهای دیگر بهسرعت برای بررسی این سیگنال تغییر جهت دادند. این رویداد بعدها با نام SN 2026gzf شناخته شد و دو تیم تحقیقاتی تأیید کردند که پرتوهای ایکس ثبتشده مربوط به «شکست شوک» (Shock Breakout) در آغاز انفجار ابرنواختر بوده است.
مدلهای علمی پیشبینی میکنند که شکست شوک زمانی رخ میدهد که موج انفجار برای نخستین بار سطح ستاره در حال مرگ را میشکافد و باعث میشود نور ابرنواختر در سراسر جهان منتشر شود.
تصور میشود شکستهای شوک اطلاعات بسیار ارزشمندی درباره آخرین وضعیت ستاره پیش از مرگ آن ارائه میدهند. اما این پدیده بسیار سریع رخ میدهد؛ گاهی فقط چند ثانیه و در بهترین حالت چند ساعت طول میکشد. به همین دلیل تاکنون تنها یک مورد قطعی از شکست شوک پرتو ایکس مشاهده شده بود که آن هم ۱۸ سال پیش ثبت شد.
مشکل دیگر این است که این رویداد در بخشهایی از طیف الکترومغناطیسی رخ میدهد که کمتر مورد مطالعه قرار گرفتهاند؛ در مرز میان پرتو ایکس و نور فرابنفش.
راههای مختلف برای یک انفجار عظیم
وقتی ابرنواخترها کشف میشوند، دانشمندان آنها را بر اساس طیف نوریشان دستهبندی میکنند. SN 2026gzf شبیه یک ابرنواختر نوع Ic با خطوط طیفی گسترده است.
خطوط گسترده نشان میدهند که مواد حاصل از انفجار با سرعت بسیار زیادی در حال دور شدن از ستاره هستند؛ پدیدهای که معمولاً با جتهایی مرتبط است که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت میکنند.
مشخص شده است که ابرنواخترهای نوع Ic با خطوط گسترده، بیشترین احتمال را دارند که همراه با انفجارهای پرتو گاما (GRB) باشند؛ قدرتمندترین انتشارهای انرژی در جهان.
اما SN 2026gzf یک مورد عجیب است. هیچ انفجار پرتو گامایی مشاهده نشد، انفجار آن نسبتاً معمولی بود و شکست شوک آن ضعیفترین رویدادی بود که هنوز میتوان آن را نامزد یک ابرنواختر نوع Ic با خطوط گسترده دانست.
پروفسور برندان اوکانر از دانشگاه کارنگی ملون گفت:
«SN 2026gzf شباهت زیادی به دیگر ابرنواخترهای پرانرژی دارد که پیشتر با انفجارهای پرتو گاما مرتبط دانسته شده بودند. با این حال، مشاهدات چندطولیموجی با استفاده از حساسترین تجهیزات، هیچ نشانهای از جت نسبیتی یا پستاب (Afterglow) که معمولاً در این رویدادها دیده میشود، پیدا نکردند.»
او افزود:
«یک احتمال این است که جت توسط سطح خود ستاره یا مواد اطراف آن خفه شده باشد.»
اوکانر یکی از دو تیمی بود که این انفجار را بررسی کردند و هر دو گروه به نتایج مشابهی درباره ماهیت غیرعادی آن رسیدند.
یک موقعیت خوششانس
یک اتفاق خوششانسی به اخترشناسان اجازه داد اطلاعات بسیار بیشتری درباره این انفجار به دست آورند. این انفجار در محدوده میدان عمیق رصدخانه Vera C. Rubin رخ داده بود؛ منطقهای که پیش از این نیز بهطور گسترده تصویربرداری شده بود.
به همین دلیل، دانشمندان تصاویری از کهکشان میزبان این ابرنواختر پیش از وقوع انفجار در اختیار داشتند.
با وجود اینکه این انفجار در منطقهای پر از ستارههای جوان و فعال رخ داده بود، تیم تحقیقاتی توانست نشانههایی از فعالیت ستاره عظیم پیش از مرگ آن را مشاهده کند. همچنین توانستند روند تکامل ابرنواختر را بهطور منظم دنبال کنند، بدون اینکه نیاز داشته باشند زمان رصد از تلسکوپهای بزرگ دیگر درخواست کنند.
مشاهدات بعدی در طولموجهای مختلف نشان داد که این رویداد واقعاً یک ابرنواختر نوع Ic با خطوط گسترده است، اما اگر جتهایی وجود داشته باشند، هنوز قابل مشاهده نیستند. اگر انفجار پرتو گاما رخ داده بود، احتمالاً یکی از نزدیکترین نمونههایی بود که تاکنون دیدهایم.
مهمتر از همه، دادههای رصدخانه روبین نشان دادند که ستاره پیشساز این انفجار یک ستاره ولف-رایه (Wolf-Rayet) بوده است؛ نوعی ستاره پرجرم که به دلیل بادهای ستارهای بسیار شدید شناخته میشود.
ستاره ولف-رایه پیش از انفجار، لایههایی از مواد خود را به بیرون پرتاب کرده بود. بهطور خاص، تمام هیدروژن و هلیوم باقیمانده خود را از دست داده و پوستههایی در اطراف خود ایجاد کرده بود. در نهایت، هستهای متشکل از کربن، اکسیژن و مقدار کمی عناصر سنگینتر باقی مانده بود.
وجود این پوستهها با سناریویی سازگار است که در آن جت انفجار پرتو گاما «خفه شده» و نتوانسته از محیط اطراف ستاره عبور کند؛ به همین دلیل دانشمندان نتوانستند آن را مشاهده کنند.
اگرچه پژوهشگران معتقدند این سناریو تمام مشاهدات را توضیح میدهد، اما همچنان پرسشهای زیادی درباره سازوکار این فرآیند وجود دارد؛ از جمله اینکه چرا دیگر ابرنواخترهای مشابه چنین رفتاری ندارند.
دکتر گوکول سرینیواساراگاوان از دانشگاه مریلند گفت:
«این نخستین بار است که محیط پیش از انفجار ستارهای را که هیدروژن و هلیوم خود را از دست داده، نقشهبرداری کردهایم. در آینده، مشتاقم رویدادهای شکست شوک بیشتری را با چنین جزئیاتی بررسی کنیم تا بفهمیم آیا همه ستارگان بدون لایههای بیرونی، پیش از فروپاشی زندگی مشابهی دارند یا خیر.»
SN 2026gzf نشان میدهد که انفجارهای پرتو گاما ویژگی همیشگی این نوع ابرنواخترها نیستند. بنابراین، ستارگانی با جرم حداقل ۲۰ برابر خورشید ممکن است یک روش ناشناخته دیگر برای پایان زندگی خود داشته باشند.
