کیهان گستره‌ای بی‌پایان از رمز و راز، عظمت و مناظر تماشایی است. اکنون دانشمندان متوجه پدیده‌ی کم‌نظیر دیگری از دید ناظر زمینی شده‌اند. جهان در حال بازپخش یک انفجار ابرنواختری است که در سال ۲۰۱۶ توسط هابل رصد شده بود.
بازپخش کیهانی یک ابرنواختر
انتظار می‌رود که درخشش ضعیف یک انفجار باستانی و ۱۰ میلیارد ساله معروف به «ابرنواختر رکوییم» (Supernova Requiem) در حدود سال ۲۰۳۷ دوباره در آسمان دیده شود. حتی با وجود آنکه منبع نوری آن با آنچه در سال ۲۰۱۶ توسط هابل دیده شد، مشترک است.
طبق مقاله‌ای که ۱۳ سپتامبر (۲۲ شهریور) در نشریه‌ی «نیچر استرونومی» (Nature Astronomy) منتشر شده، علت این تکرار کیهانی هیچ ارتباطی با خود ابرنواختر ندارد بلکه با خوشه‌ی عظیم کهکشانی که نور ابرنواختر برای رسیدن به زمین باید از آن بگذرد، مرتبط است.
عدسی گرانشی
«استیو رودنی» (Steve Rodney) استادیار دانشگاه کارولینای جنوبی درباره‌ی این پدیده گفت: «زمانی که نور از نزدیکی جرم عظیمی مانند یک کهکشان یا خوشه‌ی کهکشانی می‌گذرد، خمیدگی فضا-زمان که طبق نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین برای هر جرمی وجود دارد، سفر نور را به تأخیر می‌اندازد.»
عکس هابل از خوشه‌ی کهکشانی MACS J0138 و مقایسه‌ی دیده شدن ابرنواختر رکوییم در سال ۲۰۱۶ و ۲۰۱۹
Credit: NASA/ Joseph DePasquale
به چنین پدیده‌ای لنز گرانشی گفته می‌شود و در آن یک جرم با گرانش عظیم، تابش ستاره‌های دور و کهکشان‌های پشت خود را می‌گیرد، یا به عبارتی نور آن‌ها را از عدسی گرانشی عبور می‌دهد. این پدیده گاهی نور اجرام دور را بزرگنمایی و گاهی آن‌ها را دچار اعوجاج می‌کند.
در مورد ابرنواختر رکوییم، خوشه‌ی بزرگ کهکشانی MACS J0138 باعث می‌شود که نور انفجار ستاره‌ای درخشان و چندگانه و درنتیجه به چندین تصویر گوناگون تقسیم شود که ظاهرا در زمان‌های گوناگون در آسمان ظاهر می‌شوند.
نمایش جادویی ابرنواختر رکوییم
در سال ۲۰۱۶ که اخترشناسان برای نخستین بار تصویر رکوییم را از طریق خوشه‌ی کهکشانی MACS J0138 مشاهده کردند، ابرنواختر به‌طور هم‌زمان در سه نقطه‌ی مختلف در اطراف لبه‌ی خوشه‌ی کهکشانی ظاهر شد. به گفته‌ی پژوهشگران این سه تصویر مختلف از نظر روشنایی و رنگ متفاوت هستند و بیانگر آن است که سه مرحله‌ی مختلف از ابرنواختر را نشان می‌دهند که در طول زمان فعالیتش کم و سرد می‌شود.
در تصویر بعدی این خوشه که در سال ۲۰۱۹ گرفته شد، هر سه نقطه به‌طور کامل ناپدید شدند و این موضوع تأیید می‌کند که همه‌ی آن‌ها تصاویر آینه‌ای از یک منبع نوری بوده‌اند. از آن زمان پژوهشگران دریافتند که نور مشاهده شده از یک ابرنواختر باستانی که در فاصله‌ی ۱۰ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد، سرچشمه می‌گیرد. این یعنی ستاره‌ی مورد نظر که زندگی‌اش با انفجار ابرنواختری پایان یافته، در ۴ میلیارد سال نخست کیهان زندگی کرده و مرده است.
- جدیدترین برآورد ستاره‌شناسان از سن کیهان
اما با نگاهی دقیق به MACS J0138 مشخص شد که نمایش جادویی ابرنواختر رکوییم هنوز به پایان نرسیده است. نوری که دقیقا از مرکز خوشه‌ی کهکشانی می‌گذرد هنوز توسط گرانش شدید این خوشه به دام افتاده است و هنوز راه درازی برای رسیدن به زمین دارد.
میدان خوشه‌ی کهکشانی MACS J0138.0-2155
SN1 و SN2 و SN3 موقعیت تصویر رصد شده در سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۹ و گذشته از عدسی و SN4 و SN5 پیش‌بینی موقعیت تصویر آینده‌ی آن را نشان می‌دهند. H1 تا H4 تصویر کهکشان میزبان این ابرنواختر را که از عدسی گرانشی گذشته و چندگانه دیده می‌شود، نشان می‌دهند.
Credit: Rodney et al.
مدل‌سازی ماده‌ی تاریک
اکنون پژوهشگران در مطالعه‌ی جدید خود از یک مدل رایانه‌ای برای ترسیم ماده‌ی تاریک خوشه‌ی کهکشانی استفاده کردند. ماده‌ی رازآمیز و نامرئی که بیشتر ماده‌ی موجود در کیهان را تشکیل می‌دهد و عامل اصلی نگه داشتن کهکشان‌های بزرگ در کنار هم است.
- دانلود نقشه‌ی کل کیهان با دقیق‌ترین مدل‌سازی ماده‌ی تاریک
با این نقشه، تیم پژوهشی مسیرهای گوناگونی که نور ابرنواختر رکوییم می‌تواند برای رسیدن به زمین، از خوشه‌ی کهکشانی بگذرد و چگونگی اثرگذاری ماده‌ی تاریک بر آن را پیش‌بینی کرد.
محققان دریافتند نوری که از مرکز خوشه عبور می‌کند، جایی که ماده‌ی تاریک بیشترین چگالی را دارد، باید در سال ۲۰۳۷ میلادی (۱۴۱۶ خورشیدی) در آسمان کره‌ی زمین دیده شود و دو سال ادامه داشته باشد. این ابرنواختر همچنین ممکن است برای پنجمین بار در سال ۲۰۴۲ ظاهر شود اما این بار نور آن، به اندازه‌ای کم‌سو خواهد بود که شاید ستاره‌شناسان اصلا نتوانند آن را ببینند.
این یک تأخیر غیرعادی بسیار طولانی بین اولین و آخرین ظاهر شدن آن است و در حقیقت طولانی‌ترین تأخیری که از یک ابرنواختر چندلنزی مشاهده شده است.
پس از ظهور مجدد ابرنواختر در آسمان، اخترشناسان می‌توانند تفاوت زمانی دقیق میان هر چهار تصویر انفجار ابرنواختری رکوییم را اندازه‌گیری کرده و مسیر پیچیده‌ی گرانشی را که نور ستاره‌ی در حال مرگ باید از آن عبور کند، بهتر درک کنند.
موضوعی که در نهایت می‌تواند سرنخ‌های بیشتری در مورد ماهیت ماده‌ی تاریک به پژوهشگران بدهد. بنابراین باید منتظر این بازپخش کیهانی تماشایی بمانیم.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از یک انفجار ابرنواختری در نزدیکی سیاره‌ای آبی
Credit: Muratart/Shutterstock
منبع: Live Science
نوشته دانشمندان برای رصد بازپخش کیهانی یک انفجار ابرنواختری آماده می‌شوند اولین بار در دیجی‌کالا مگ. پدیدار شد.
منبع متن: digikala