یک انفجار کامل! برخورد دو ستاره نوترونی باعث انفجارهای شگفت انگیز کیلونووای کروی می شود

دانشمندان نشان داده اند که برخورد ستاره های نوترونی باعث انفجارهای کروی کیلونووا می شود. این با نظریه قبلی در تضاد است. ستارگان اجرام آسمانی میلیون ها ساله هستند که در فضا شناور هستند. وقتی سوخت یک ستاره تمام می شود، هسته آن فرو می ریزد و هر پروتون و الکترون را با هم له می کند و به یک نوترون تبدیل می شود. به گفته ناسا، این امر منجر به ایجاد متراکم ترین جرم شناخته شده برای انسان، یک ستاره نوترونی – جسمی با جرم خورشید به اندازه یک شهر خرد شده است. هنگامی که دو ستاره نوترونی با هم برخورد می کنند، باعث ادغام آنها و ایجاد انفجاری می شود که به عنوان کیلونووا شناخته می شود.

پیش از این تصور می شد که انفجار کیلونووا نتیجه ادغام یک ستاره نوترونی و دیسک های مسطح شده باشد. با این حال، این مطالعه جدید با او در تضاد است. این مطالعه که توسط اخترفیزیکدانان دانشگاه کپنهاگ انجام شد و در مجله Nature منتشر شد، نشان می‌دهد که عواقب یک برخورد ستاره نوترونی منجر به یک انفجار کاملاً کروی می‌شود.

آلبرت اسنپن، دانشجوی دکترا در مؤسسه نیلز بور و اولین نویسنده این مطالعه، گفت: «شما دو ستاره فوق فشرده دارید که قبل از سقوط، ۱۰۰ بار در ثانیه به دور یکدیگر می چرخند. شهود ما و همه مدل‌های قبلی می‌گویند که ابر انفجاری که در اثر برخورد ایجاد می‌شود باید شکلی صاف و نسبتاً نامتقارن داشته باشد.

داده های تحقیق

دانشمندان برای اولین بار در سال 2017 با استفاده از تداخل سنج لیزری رصدخانه امواج گرانشی (LIGO) و تداخل سنج Virgo، یک انفجار Kilonova را شناسایی کردند. این انفجار در فاصله 140 میلیون سال نوری از ما شناسایی شد و اخترفیزیکدانان داده های این انفجار را مطالعه کردند و ماهیت کروی کیلونووا را آشکار کردند.

دارا واتسون، دانشیار مؤسسه نیلز بور و نویسنده دوم این مطالعه گفت: «هیچکس انتظار نداشت که انفجار به این شکل باشد. کروی بودن مثل توپ منطقی نیست. اما محاسبات ما به وضوح نشان می دهد که چنین است. احتمالاً این بدان معناست که نظریه‌ها و شبیه‌سازی‌های کیلونووا که در 25 سال گذشته در نظر گرفته‌ایم فاقد فیزیک مهم هستند.

ستاره ها چگونه می میرند؟

اگرچه بیشتر ستارگان میلیاردها سال عمر می کنند، اما مشخص است که هر چه ستاره پیرتر باشد، عمر آن کوتاه تر است. ستارگان از همجوشی هسته ای هیدروژن برای تشکیل هلیوم در اعماق درون خود سوخت می گیرند. هنگامی که تمام هیدروژن موجود در هسته آن ذوب می شود، واکنش های هسته ای متوقف می شود. در نتیجه، هسته ستاره تحت وزن خود شروع به فروپاشی می کند. هسته در حال گسترش لایه های بیرونی را به سمت بیرون هل می دهد و باعث انبساط و سرد شدن آنها می شود. بنابراین ستاره به یک غول سرخ تبدیل می شود.