ايتنا - چرا شکل انفجار این دو ستاره نوترونی تا این حد متقارن است؟

پژوهشگران، سال‌ها در تلاش شناخت ماهیت «کیلونووا»*، یا انفجارهای عظیمی بوده‌اند که هنگام برخورد دو ستاره نوترونی با یکدیگر رخ می‌دهد. آن‌ها از جمله قوی‌ترین انفجارهای گیتی‌اند، غیرعادی‌ترین شرایط فیزیکی را در کیهان ایجاد می‌کنند، و با این انفجارها، عامل ایجاد همه چیز، از سیاهچاله‌ها گرفته تا طلا، به شمار می‌روند.

اما در مورد کیلونووا هنوز چیزهای زیادی برای دانشمندان رازآلود باقی مانده است. از جمله اینکه شکل خود انفجارها ممکن است چگونه‌ باشد.

به گزارش ایتنا و به نقل از ایندیپندنت، پژوهشگران ‌پنداشته بودند که این انفجارها، پهن و نامتقارن‌اند. این پنداشت هم با پیش‌بینی‌ها و هم با مدل‌های چنین انفجارهایی سازگاری دارد.

اینک پژوهشی جدید ادعا می‌کند که نشان داده است که این انفجار در واقع یک کره تقریبا بی‌عیب‌و‌نقص و کاملا متقارن است. محققان نمی‌دانند که چگونه چنین چیزی ممکن شده است و می‌پندارند که این موضوع باید نتیجه فیزیکی باشد که ناشناخته است.

داراچ واتسون، دانشیار موسسه نیلز بور و نویسنده دوم این مقاله، گفت: «هیچ کس انتظار نداشت که این انفجار به این شکل باشد. کروی بودن آن مثل یک توپ، منطقی نیست. اما محاسبات ما به وضوح نشان می‌دهد که چنین است. این احتمالا به این معنی است که نظریه‌ها و شبیه‌سازی‌های کیلونوایی که طی ۲۵ سال گذشته مورد مطالعه قرار داده‌ایم، فاقد بخش مهمی از دانش ما از فیزیک‌ است.

ماهیت آن فیزیک جدید هنوز نامشخص است. دانشمندان در پی ارائه تعدادی تبیین‌ احتمالی بوده‌‌اند. - از جمله این ایده که این انفجار ممکن است شامل نوعی «بمب مغناطیسی» در مرکز خود باشد که همه چیز را از داخل منفجر می‌کند - اما برخی از آن‌ها با مدل‌های دیگر در تضادند و هیچ توضیح رضایت‌بخشی برای آن پیدا نشده است.

این شکل پیش‌بینی‌نشده ممکن است به امور دیگری نیز کمک کند؛ از جمله به حل این معمای دیرینه که گیتی با چه سرعتی در حال انبساط است. این سرعت، یکی از مبنایی‌ترین اندازه‌گیری‌ها در فیزیک است – اما اندازه‌گیری‌های مختلف با یکدیگر ناسازگارند؛ مسئله‌ای که خود، معمایی دیگری را پیش آورده است.

آلبرت اسنپن، دانشجوی دانشگاه کپنهاگ و نویسنده نخست مقاله‌ای که این یافته‌ها را توصیف می‌کند، گفت: «در میان اخترفیزیکدانان بحث زیادی در خصوص سرعت انبساط گیتی مطرح است. سرعت، در کنار چیزهای دیگر، به ما می‌گوید که قدمت عالم چقدر است. و دو روشی که برای اندازه‌گیری آن وجود دارد، حدود یک میلیارد سال با هم اختلاف دارند. اینجا شاید روش سومی داشته باشیم که می‌تواند مکمل باشد و به موازات سایر اندازه‌گیری‌ها آزمایش شود.»

محققان در حال حاضر، از اجرام مختلفی در فضا برای اندازه‌گیری این سرعت استفاده می‌کنند و فاصله بین آن اجرام و نحوه تغییر آن را محاسبه می‌کنند. کیلونواها ممکن است ضمیمه سودمند دیگری برای آن مجموعه از اجرام باشد که معیار و سنجش دیگری به دست می‌دهد.

پروفسور واتسون گفت: «اگر آن‌ها درخشان و عمدتا کروی باشند، و اگر بدانیم در چه فاصله‌ای قرار گرفته‌اند، می‌توانیم از کیلونواها به‌ مثابه روشی جدید و مستقل برای اندازه‌گیری فاصله استفاده کنیم - یک نوع جدید خط‌‌‌‌‌کش کیهانی.»

«دانستن اینکه انفجار این کیلونواها چه شکلی است، اینجا بسیار مهم است، زیرا اگر جسمی دارید که کروی نیست، بسته به زاویه دید شما، به شکلی متفاوت تابش می‌کند. یک انفجار کروی، دقت بسیار بیشتری در اندازه‌گیری ارائه می‌دهد.»

یافته‌های جدید از داده‌هایی گرفته شده است که نخستین بار در سال ۲۰۱۷ از یک کیلونوا در فاصله ۱۴۰ میلیون سال نوری از ما ثبت شده بود، که نخستین موردی به شمار می‌رفت که دقیق بررسی شد. این داده‌ها همچنان نگرش‌های تازه‌ای از این دست به دانشمندانی ارائه می‌دهد که به تلاش و شناخت آن ادامه می‌دهند.

با این حال، دانشمندان امیدوارند که در سال‌های آینده، از جمله از رصدخانه‌های لایگو که امواج [گرانشی] را در ساختار فضازمان آشکارسازی‌‌ می‌کنند، اطلاعات بیشتری در مورد کیلونوا گردآوری کنند. پژوهشگران با اطلاعاتی در مورد انفجارهای بیشتر، باید بتوانند چیزهای بیشتری در مورد آن‌ها بیاموزند؛ از جمله اینکه آن‌ها شکل نامنتظره و توضیح‌ناپذیر خود را چگونه به دست می‌آورند.

*- کیلونوا (kilonova) یک رخداد ستاره‌شناسی گذرا است که از سال ۲۰۱۰ به این سو مطرح شده است. کیلونواختر در اثر برخورد دو ستاره نوترونی رخ می‌دهد و از آنجا که بیش از هزار برابر یک نواختر (فوران انفجاری کوتوله سفید) انرژی تولید می‌کند، به نام کیلونواختر یا کیلونوا خوانده می‌شود