دانشمندان در حال کشف یک نوع جدید و بی سابقه از انفجار هسته ای هستند – زومیت

ستاره شناسان با کاوش در ستارگان مرده در لبه کهکشان راه شیری، شواهدی از یک انفجار گرما هسته ای پیدا کردند که قبلاً هرگز دیده نشده بود و احتمالاً دیگر هرگز تکرار نخواهد شد. این انفجار عظیم که «متا انفجار» نامیده می‌شود، پس از صدها یا شاید هزاران سال افزایش فشار و گرما در اعماق ستاره‌های نوترونی رخ داد.

ستاره نوترونی هسته فشرده ستارگان مرده است. به گفته Heron Human، دانشمند Eureka Scientific در اوکلند، کالیفرنیا، زمانی که انفجار در سال 2011 رخ داد، تنها در سه دقیقه انرژی آزاد کرد که معادل 800 سال انرژی خورشیدی است. گومان می گوید:

دما و فشارهای بسیار بالا برای هر نوع انفجار گرما هسته ای مورد نیاز است. یک انفجار ابرنواختر به دما و فشار بسیار بالاتری نیاز دارد که می تواند برای هزاران سال در یک منبع خاص رخ دهد.

اگر تایید شود، ممکن است قوی ترین و همچنین نادرترین انفجاری باشد که تا به حال در ستاره های نوترونی دیده شده است.

یک ستاره نوترونی (هسته یک ستاره مرده که سقوط کرده است) در مرکز حلقه گاز

زغال نیمه داغ

در سال 2011، یک ستاره نوترونی به نام MAXI J0556-332 (حدود 140000 سال نوری از زمین در هاله راه شیری) با انفجار قدرتمندی از انرژی منفجر شد که فقط با تلسکوپ های اشعه ایکس قابل مشاهده بود. چنین شعله های پرتو ایکس در ستارگان نوترونی که بخشی از یک سیستم دوتایی هستند، رایج است.

این ستاره ها مرکز ثقل مشترکی دارند. پرتوهای ایکس زمانی اتفاق می‌افتد که گرانش یک ستاره نوترونی قوی، توپ‌های گازی بزرگ را از ستاره ماهواره‌ای خود دور می‌کند و در هنگام برخورد با سطح ستاره نوترونی باعث انفجار گاز می‌شود.

در کوتاه مدت، این انفجار یک ستاره نوترونی را گرم می کند که ستاره شناسان می توانند با تلسکوپ های پرتو ایکس آن را مشاهده کنند. هر چه مواد بیشتری روی ستاره بیفتد، ستاره درخشان تر می شود. محققان رصد MAXI J0556-332 را در سال 2011 آغاز کردند و متوجه جرقه انفجاری اشعه ایکس شدند. با این حال، قیام تا حدودی متفاوت بود. به گزارش انسان:

در هفته اول، بلافاصله پس از انفجار، دیدیم که ستاره بسیار داغ است. هوا دو برابر گرمتر از آنچه قبلا دیده بودیم بود.

آیا این گرمای شدید نتیجه برخورد تعداد زیادی با سطح یک ستاره نوترونی بوده است؟ پس از ده سال رصد ستاره های نوترونی، محققان به این نتیجه رسیده اند که این مشکل اصلی نیست. در طول دهه رصد، ستاره نوترونی با سه شعله پرتو ایکس بزرگ همراه بود، اما هیچ یک از آنها دمای ستاره را به اندازه سال 2011 افزایش ندادند. در نتیجه مکانیسم دیگری کار کرد.

انفجار را وارد کنید

محققان در مقاله جدیدی که در 9 فوریه در سرور arXiv منتشر شد نشان دادند که چگونه یک انفجار گرما هسته‌ای عظیم در ستاره‌های نوترونی باعث گرم شدن بیش از حد آن در سال 2011 شد. این انفجار نتیجه صدها یا شاید هزاران سال برخورد ماده با یک ستاره نوترونی در سطح یک ستاره نوترونی بود که هر چند سال یک بار به طور مداوم با ستاره برخورد می کرد و گرما و فشار درونی ستاره را افزایش می داد.

در بیشتر ستارگان، فشار بالا منجر به همجوشی اتم های هیدروژن با هلیوم می شود که منجر به واکنش های هسته ای می شود که مقادیر زیادی انرژی از خود ساطع می کنند. برخی از ستاره های بزرگ ممکن است عناصر سنگین تری مانند کربن را برای ایجاد انفجارهای هسته ای قوی تر ترکیب کنند. اما برای گرم شدن بیش از حد MAXI J0556-332 در سال 2011، به گفته هومان، این انفجار دامنه بی سابقه ای داشت.

ما یک انفجار گرما هسته ای را پیدا کردیم که در اعماق یک ستاره نوترونی به دلیل ذوب شدن یک هسته احتمالی اکسیژن یا نئون رخ داد. این اولین رصد هواشناسی است.

مشاهده مجدد این پدیده در طول زندگی انسان غیرممکن است، نه به این دلیل که ستاره از ابتدا باید شکل می گرفت، بلکه به این دلیل که بازیابی گرما و فشار 1000 سال یا بیشتر طول می کشد. با توجه به اینکه هیچ ستاره نوترونی دیگری در سال 2011 به گرمای MAXI J0556-332 نرسید، اخترشناسان بر این باورند که انفجارهای ابرنواختری بسیار نادر هستند و تنها در شرایط خاصی رخ می دهند. اما شرط آن چیست؟

اخترشناسان امیدوارند در تحقیقات آینده در مورد این موضوع بیاموزند. تحقیقات آینده بر روی ستاره همراه اسرارآمیز MAXI J0556-332 تمرکز خواهد کرد تا ببیند آیا ویژگی خاصی در این ستاره وجود دارد یا MAXI چگونه موادی را که منجر به انفجار ابرنواختر شده است جذب کرده است.