نخستین رصد یک "نو اختر" از آغاز تا پایان

نواختر یک قسمت دراماتیک از زندگی یک جفت ستاره است. نواختر انفجار نور درخشانی است که می‌تواند هفته‌ها یا حتی ماه‌ها طول بکشد. اگرچه نواختر‌ها نادر نیستند، اما هر ساله حدود ۱۰ عدد از آن‌ها در کهکشان راه شیری رخ می‌دهند، در حالی که اخترشناسان هرگز تاکنون موفق به تماشای از ابتدا تا انتهای آن‌ها نشده بودند.

نواختر در یک سیستم ستاره‌ای جفتی نزدیک به هم هنگامی که یکی از ستاره‌ها مرحله غول سرخ خود را طی می‌کند، اتفاق می‌افتد. آن ستاره یک کوتوله سفید از خود به جا می‌گذارد. هنگامی که کوتوله سفید و شریکش به اندازه کافی نزدیک می‌شوند، کشش گرانشی عظیم کوتوله سفید، ماده (بیشتر هیدروژن) را از ستاره دیگر بیرون می‌کشد.

هیدروژن بر سطح کوتوله سفید جمع می‌شود و جو نازکی ایجاد می‌کند. کوتوله سفید هیدروژن را گرم می‌کند و در نهایت فشار گاز بسیار زیاد می‌شود و همجوشی مشتعل می‌شود. نه یک همجوشی معمولی، بلکه یک همجوشی سریع و فراری رخ می‌دهد.

وقتی همجوشی سریع شعله ور می‌شود، می‌توانیم نور آن را ببینیم و جو جدید هیدروژنی از کوتوله سفید به فضا رانده می‌شود. در گذشته اخترشناسان تصور می‌کردند که این نور‌های درخشان، ستاره‌های جدید هستند و نام "نواختر" را بر آن گذاشتند.
اخترشناسان اکنون این نوع نواختر‌ها را "نواختر کلاسیک" می‌نامند. آن‌ها نواختر‌های بازگشت کننده نیز نامیده می‌شوند، چرا که فرآیند آن‌ها تکرار می‌شود.

این یک رویداد بسیار پرانرژی است که نه تنها نور مرئی ایجاد می‌کند، بلکه پرتو‌های گاما و اشعه ایکس نیز تولید می‌کند. نتیجه نهایی این است که برخی از ستارگان که فقط از طریق تلسکوپ قابل مشاهده هستند می‌توانند با چشم غیرمسلح در هنگام وقوع یک نواختر دیده شوند.

همه این موارد در نجوم و اخترفیزیک مورد قبول است. اما بخش اعظم آن نظری است.

اخیراً اخترشناسان با استفاده از یک صورت فلکی از نانوماهواره‌ها موسوم به "BRITE" به اندازه کافی خوش شانس بوده‌اند که کل این روند را از ابتدا تا انتها مشاهده کنند و این تئوری را تأیید کنند.

"BRITE" یک صورت فلکی متشکل از چندین تاسواره است که با هدف بررسی ساختار ستاره‌ای و تکامل درخشان‌ترین ستاره‌های آسمان و تعامل آن‌ها با محیط اطراف طراحی شده است. این تاسواره‌ها در مدار زیرین زمین کار می‌کنند و محدودیت‌های کمی در رصد آسمان دارند. "BRITE" یک پروژه هماهنگ بین محققان اتریشی، لهستانی و کانادایی است.

محققان می‌گویند این نخستین مشاهده یک نواختر و یک فرصت و شانس خالص بود. "BRITE" چندین هفته را با مشاهده ۱۸ ستاره در صورت فلکی "کارینا" گذراند تا اینکه یک روز یک ستاره جدید ظاهر شد و "راینر کوشنیگ" مدیر عملیات BRITE در بازرسی روزانه، آن را مشاهده کرد و نام آن را "نواختر V ۹۰۶" گذاشتند.

وی در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: ناگهان یک ستاره را در سوابق ضبط شده دیدم که روز قبل در آنجا نبود. من هرگز در همه سال‌های ماموریت BRITE چنین چیزی ندیده بودم!

"ورنر ویس" که از گروه اخترفیزیک دانشگاه وین است، در این بیانیه بر اهمیت این مشاهدات تأکید کرد.

انفجار "نواختر V ۹۰۶" در صورت فلکی "کارینا" پاسخ‌هایی را به محققان می‌دهد که برخی از مفهوم‌های نظری پشت نواختر‌ها را تأیید می‌کند.

"اوتو کودلکا" مدیر پروژه ماهواره BRITE از اتریش می‌گوید: این خارق العاده است که برای اولین بار ماهواره‌های ما حتی قبل از فوران موفق به رصد یک نواختر شده‌اند.

این نواختر حدود ۱۳ هزار سال نوری با ما فاصله دارد، بنابراین این رویداد در حال حاضر یک رویداد از عمق تاریخ است. این نواختر آنقدر از ما فاصله دارد که نور آن حدود ۱۳ هزار سال طول کشیده تا به زمین برسد.

نواختر‌هایی مانند این، انفجار‌های گرماهسته‌ای در سطح ستاره‌های کوتوله سفید هستند. برای مدت طولانی، اخترفیزیکدان‌ها تصور می‌کردند که درخشندگی یک نواختر، به دنبال سوختن هسته‌ای مداوم پس از انفجار اولیه همجوشی رخ می‌دهد، اما داده‌های BRITE چیز متفاوتی را نشان می‌دهد.

در مقاله جدید، نویسندگان نشان داده‌اند که شوک‌ها نقش بزرگ‌تری از آنچه تصور می‌شد، ایفا می‌کنند.

به گفته آنها، این شوک‌ها ممکن است در حوادث دیگری مانند ابرنواختر‌ها و ادغام‌های ستاره‌ای نیز دخیل باشند، اما برای اثبات این موضوع تاکنون دچار فقدان مدارک رصدی بودیم.

محققان می‌گویند: در اینجا ما مشاهدات همزمان نور مرئی و اشعه گاما را از این نواختر دریافت کردیم. از آنجایی که این شراره‌ها همزمان رخ می‌دهند، دلالت بر منشا مشترک آن‌ها در شوک‌ها دارد. در حین انتشار شراره‌ها، درخشندگی نواختر دو برابر می‌شود و این بدان معنی است که بخش عمده‌ای از درخشندگی توسط شوک‌ها ایجاد می‌شود؛ بنابراین به جای سوختن هسته‌ای مداوم، نواختر‌ها از شوک‌ها انرژی می‌گیرند.

محققان افزودند: داده‌های ما شامل طیف وسیعی از طیف رادیویی تا اشعه گاما، شواهد مستقیمی را ارائه می‌دهند که نشان می‌دهد شوک‌ها می‌توانند درخشندگی قابل ملاحظه‌ای را در نو اختر‌های کلاسیک و سایر رویداد‌های نوری ایجاد کنند.

اکنون نشان داده شده است که شوک‌ها در حوادثی نظیر نواختر‌ها نقش دارند. اما این درک تا حد زیادی مبتنی بر مطالعه بازه‌های زمانی و درخشندگی است. این مطالعه اولین مشاهده مستقیم چنین شوک‌هایی است و احتمالاً تازه آغاز مشاهده و شناخت نقشی است که شوک‌ها در این رویداد بازی می‌کنند.

این مطالعه در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.