شاید تلسکوپ فضایی هابل سی‌وپنجمین سالگرد خود را جشن گرفته باشد، اما هنوز هم در حال ارائه دادن اطلاعات پیشگامانه در حوزه ستاره‌شناسی است.

به نقل از اسپیس، ستاره‌شناسان از هابل به همراه مجموعه‌ای از تلسکوپ‌های دیگر مانند «رصدخانه فضایی پرتو ایکس چاندرا»، «آرایه فشرده تلسکوپ استرالیا» و تلسکوپ ۶۴ متری «پارکس» برای کشف بقایای ابرنواختر در ابر ماژلانی بزرگ که یک کهکشان اقماری در راه شیری است، استفاده کرده‌اند.

بقایای ابرنواختر مورد نظر، «MC SNR J0519–6902» نام دارد که اولین بار در سال ۱۹۸۱ کشف شد. این بقایا یک ساختار حلقه‌مانند دارد که قطر آن به حدود ۲۶ سال نوری می‌رسد و به اندازه‌ای گسترده است که می‌تواند کل منظومه شمسی را حدود ۹ بار در خود جای ‌دهد. یکی از اسرار پیرامون MC SNR J0519–6902 دقیقا همان رویداد خشونت‌آمیز شکل‌دهنده آن است. ستاره‌شناسان مدت‌هاست گمان می‌کنند که این بقایای یک کوتوله سفید نابود شده است، اما جزئیات دقیق آن رویداد انفجاری که ابرنواختر نوع Ia نامیده می‌شود، هنوز مشخص نیست.

با وجود این، دانشمندان ممکن است اخیرا یک سرنخ پیدا کرده باشند. «رامی الصابری»(Rami Alsaberi)، سرپرست گروه پژوهشی «دانشگاه گیفو»(Gifu University) گفت: ما تصاویر جدید با وضوح بالا را از این بقایای ابرنواختر به دست آورده‌ایم. علاوه بر این، بررسی‌های قابل اعتمادی را روی قطبش و میدان مغناطیسی آن انجام داده‌ایم. ما به لطف وضوح بالای تصاویر جدید، یک ساختار کم‌نور را در سمت شمال شرقی بقایای ابرنواختر شناسایی کردیم که پیشتر مشاهده نشده بود.

این گروه پژوهشی، ابری از هیدروژن اتمی را نیز شناسایی کردند که به نظر می‌رسد با این بقایای ابرنواختر مرتبط باشد. کوتوله‌های سفید، اجساد ستاره‌هایی با جرم تقریبا برابر با خورشید هستند که وقتی هیدروژن موجود در هسته خود را تمام می‌کنند، ایجاد می‌شوند. این بدان معناست که آنها دیگر نمی‌توانند هم‌جوشی هیدروژن به هلیوم را در هسته خود انجام دهند و فشار تابشی بیرونی که این ستاره‌ها را در برابر فشار رو به داخل گرانش آنها برای میلیاردها سال پشتیبانی می‌کند، سرانجام متوقف می‌شود.

نتیجه این است که هسته‌ این ستاره‌ها به سرعت به حالت فشرده درمی‌آید و لایه‌های بیرونی به بیرون پرتاب می‌شوند. این فرآیند یک کوتوله سفید را به عنوان یک اخگر ستاره‌ای که به تدریج در حال خنک شدن است، به جا می‌گذارد. برای ستاره‌هایی مانند خورشید، این پایان داستان است، اما حدود ۵۰ درصد از ستاره‌های مشابه خورشید در سیستم‌های دوتایی با یک ستاره همراه حضور دارند و این وجود دوگانه می‌تواند به یک زندگی هیجان‌انگیز و انفجاری پس از مرگ ختم شود. الصابری گفت: این بقایای ابرنواختر به عنوان یک ابرنواختر نوع Ia طبقه‌بندی می‌شود. ابرنواختر نوع Ia زمانی رخ می‌دهد که یک کوتوله سفید در یک سیستم دوتایی منفجر شود.

به گفته الصابری، دو سناریوی اصلی وجود دارد که در آنها کوتوله‌های سفید دوتایی می‌توانند به صورت ابرنواخترهای نوع Ia منفجر شوند. مسیر اول شامل یک کوتوله سفید خون‌آشام است که به تدریج مواد را از ستاره همراه نزدیک خود می‌رباید و آنها را روی سطح آن جمع می‌کند.

با تجمع این مواد روی کوتوله سفید، جرم ستاره مرده به ۱.۴ برابر خورشید نزدیک می‌شود که به آن «حد چاندراسخار»(Chandrasekhar limit) می‌گویند. این حد، جرمی را نشان می‌دهد که در آن یک ستاره می‌تواند به انفجار گرماهسته‌ای دچار شود و یک ابرنواختر نوع Ia را ایجاد کند.

در سناریوی دوم، ستاره‌ همراه نیز به مرحله کوتوله سفید خود می‌رسد و دو ستاره مرده به تدریج در یک مارپیچ به هم نزدیک می‌شوند. آنها در نهایت با هم برخورد می‌کنند و ادغام می‌شوند که به انفجار ابرنواختر نوع Ia می‌انجامد. الصابری گفت: در حال حاضر هنوز مشخص نیست کدام یک از این سناریوها مسئول شکل‌گیری این بقایای خاص است.

هر دو مسیر ابرنواختر نوع اول به نابودی اجرام اولیه می‌انجامند که در این مورد تخمین زده می‌شود جرمی بین ۱.۲ تا چهار برابر جرم خورشید داشته باشند. این امر به شکل‌گیری یک پوسته‌ در حال انبساط از مواد ستاره‌ای ختم می‌شود که از قلب انفجار به بیرون فوران می‌کند.

اگرچه منشأ بقایای این کوتوله سفید همچنان در هاله‌ای از ابهام است، اما پژوهشگران توانستند اطلاعات دیگری را درباره MC SNR J0519–6902 از تحقیقات خود مشخص کنند. الصابری و همکارانش با بررسی قطبش نور اطراف MC SNR J0519–6902 و قدرت میدان مغناطیسی این بقایای کوتوله سفید دریافتند که این بقایا شباهت‌هایی با بقایای ابرنواخترهای جوان در ابر ماژلانی بزرگ و کهکشان راه شیری است.

این امر آنها را به این نتیجه رساند که MC SNR J0519–6902 حدود ۲۰۰۰ سال قدمت دارد و موج انفجار آن به پایان انبساط آزاد خود نزدیک می‌شود. این نشانگر آغاز دوره‌ای در تکامل بقایای ابرنواختر به نام «مرحله سدوف تیلور»(Sedov-Taylor phase) است که طی آن موج انفجار، مواد را از گاز و غبار اطراف موسوم به محیط میان‌ستاره‌ای جمع می‌کند. الصابری گفت: MC SNR J0519–6902 تنها یکی از چهار بقایای ابرنواختر جوان شناخته‌شده در ابر ماژلانی بزرگ با سن تخمینی کمتر از ۲۰۰۰ سال است.

دانشمندان هنوز مطالعه‌ این صحنه‌ جرم کیهانی را به پایان نرسانده‌اند. الصابری در پایان گفت: ما قصد داریم آن را با استفاده از «آرایه‌ کیلومتر مربعی مسیریاب استرالیا»(ASKAP) مشاهده کنیم. داده‌های هیدروژن اتمی با وضوح بالا که توسط ASKAP ارائه می‌شود، به ما کمک می‌کنند تا مشخص کنیم که آیا ابر هیدروژن اتمی با این بقایا مرتبط است یا خیر.