چاندرا از جزئیات توزیع عناصر در بقایای یک ابرنواختر پرده برداشت

سحابی «ذات‌الکرسی A» بازمانده ابرنواختری در صورت فلکی ذات‌الکرسی با فاصله تقریبی 11 هزار سال نوری از زمین است. دانشمندان به کمک نگاه تیزبین تلسکوپ پرتوایکس چاندرا توانسته‌اند مقدار و مکان عناصر مهمی را تعیین کنند که در اجرامی چون ذات‌الکرسی A تولید می‌شود.

منشا بیشتر عناصر ضروری برای حیات روی زمین، کوره‌های درون ستاره‌‌‌ها و انفجارهایی است که در پایان زندگی بعضی از ستاره‌ها رخ می‌دهد. ستاره‌شناسان ستاره‌های منفجر شده و بقایای به جا مانده از آن‌ها-به نام «بازمانده‌های ابرنواختری»- را بررسی می‌کنند تا دریابند چگونه ستاره‌ها بسیاری از عناصر مشاهده شده در زمین و در کل کیهان را تولید و پراکنده می‌کنند. سحابی ذات‌الکرسی(Cas A)  با توجه به وضعیت تکاملی منحصر به فردش، یکی از بازمانده‌های ابرنواختری است که بیشترین بررسی‌ها و پژوهش‌ها روی آن‌ها صورت گرفته است. تصویری جدید از رصدخانه پرتوایکس چاندرا، محل‌ عناصر مختلف موجود در سحابی را نشان می‌دهد:  سیلیسیم (قرمز)، گوگرد (زرد)، کلسیم (سبز) و آهن (بنفش). هر یک از این عناصر، پرتوایکس را در محدوده باریکی ازانرژی تولید می‌کند که امکان ایجاد نقشه‌های موقعیت مکانی آن‌ها را فراهم می‌کند. موج انفجار به صورت حلقه بیرونی آبی‌رنگ دیده می‌شود.

تلسکوپ‌های پرتوایکس مانند چاندرا برای بررسی بازمانده‌های ابرنواختری مهم هستند چرا که این بازمانده‌ها دمای بسیار بالا در حد میلیون‌ها درجه دارند، حتی هزاران سال پس از انفجار. در نتیجه بسیاری از بقایای ابرنواختری، از جمله ذات‌الکرسیA ، به شدت در طول موج پرتوایکس تابش می‌کنند که با انواع دیگر تلسکوپ‌ها قابل آشکارسازی نیستند.

داده‌های چاندرا نشان می‌دهد که ابرنواختری که ذات‌الکرسیA  را به‌وجود آورد حدود 10 هزار برابر جرم زمین گوگرد و حدود 20 هزار جرم زمین سیلیسیم در محیط میان ستاره‌ای پراکنده کرده است. جرم آهن در ذات‌الکرسیA  حدود 70 هزار برابر جرم زمین است و ستاره‌شناسان اکسیژنی به میزان یک میلیون برابر جرم زمین را در حال پرتاب به فضا در ذات‌الکرسیA  شناسایی کرده‌اند که معادل حدود سه برابر جرم خورشید است. گرچه اکسیژن فراوان‌ترین عنصر در ذات‌الکرسیA  است، انتشار پرتوایکس آن در گستره وسیعی از انرژی‌ها پراکنده است و بر خلاف عناصر دیگر قابل مشخص کردن در تصویر نیست.

ستاره‌شناسان علاوه بر عناصری که در این تصویر چاندرا نشان داده شده است عناصر دیگری را نیز در ذات‌الکرسیA  پیدا کرده‌اند. کربن، نیتروژن، فسفر و هیدروژن نیز با تلسکوپ‌های گوناگونی شناسایی شده‌اند که قادر به مشاهده بخش‌های مختلف طیف الکترومغناطیسی هستند. به این ترتیب با در نظر گرفتن اکسیژن، تمام عناصر مورد نیاز برای ساخت دی‌ان‌ای، مولکولی که حامل اطلاعات ژنتیکی است، در ذات‌الکرسیA  یافت می‌شود.

اکسیژن فراوان‌ترین عنصر در بدن انسان است. کلسیم به تشکیل و حفظ استخوان‌ها و دندان‌های سالم کمک می‌کند و آهن بخشی حیاتی از گلبول‌های قرمز است که اکسیژن را در بدن حمل می‌کنند. تمام اکسیژن موجود در منظومه شمسی ناشی از انفجار ستاره‌های پرجرم است. حدود نیمی از کلسیم و حدود 40 درصد آهن نیز در این انفجارها به‌وجود می‌آیند و‌ مابقی این عناصر از انفجارهای ستاره‌ای مربوط به کوتوله‌های سفید که جرم کمتری دارند، تامین می‌شود.

به باور بسیاری از کارشناسان انفجار ستاره‌ای که ذات‌الکرسی A  ایجاد کرد حدود سال 1059 شمسی/1680میلادی (از دید ساکنان زمین) رخ داده است. ستاره‌شناسان تخمین زده‌اند که ستاره محکوم به مرگ قبل از انفجار، تقریبا پنج برابر خورشید جرم داشته است. برآورد شده که این ستاره زندگی خود را با جرم حدود 16 برابر خورشید آغاز کرده و تقریبا دو سوم از این جرم به صورت باد شدید ستاره‌ای چند صد هزار سال قبل از انفجار به فضا منتقل شده است.

محمدصادق فغان‌پور/ مجله نجوم

منبع: chandra.harvard.edu

توجه:

بازنشر مطالبی که گروه تحریریه فضای مجازی ماهنامه نجوم در وبگاه، کانال تلگرام، اینستاگرام و ... تولید می‌کنند، در دیگر رسانه‌های مکتوب و مجازی، به شرط ذکر منبع و نام نویسنده یا مترجم بلامانع است.در غیر این صورت بدیهی است حق پیگیری قانونی، مطابق با قانون حمایت از مؤلفین وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی برای ماهنامه نجوم محفوظ خواهد بود