در سال ۲۰۲۳، اخترشناسان یکی از شگفت‌انگیزترین انفجارهای فضایی را که تاکنون مشاهده کرده‌اند ثبت کردند. این رخداد در فاصله حدود ۷۵۰ میلیون سال نوری از زمین روی داد و در تاریخ ۷ ژوئیه توسط آشکارسازهای مرکز گذرای زویکی (ZTF) شناسایی شد. در ابتدا، این رویداد همانند یک ابرنواختر معمولی به نظر می‌رسید؛ مرگ انفجاری یک ستاره. از همین رو نام SN 2023zkd برای آن انتخاب شد.

با این حال، شش ماه بعد، بررسی‌های بیشتر نشان داد این انفجار ویژگی‌های غیرعادی دارد. داده‌های بازبینی‌شده آشکار کردند که SN 2023zkd برخلاف انتظار دوباره روشن شده است؛ پدیده‌ای که در ابرنواخترهای معمول دیده نمی‌شود.

فرضیه تازه: ستاره در حال بلعیدن یک سیاهچاله

تحلیل تازه پژوهشگران توضیحی غیرمنتظره برای این رفتار ارائه می‌دهد: این انفجار می‌تواند نتیجه تلاش یک ستاره غول‌پیکر برای بلعیدن یک سیاهچاله باشد. به گفته الکساندر گالیانو از موسسه ملی علوم بنیادی و هوش مصنوعی(NSF) بررسی ما نشان می‌دهد این انفجار ناشی از برخورد فاجعه‌بار یک ستاره با همدم سیاهچاله‌ای آن بوده است و این قوی‌ترین مدرکی است که تاکنون برای وقوع چنین برهم‌کنش‌هایی و نقش آن‌ها در انفجار ستاره به دست آمده است.

چه چیزی این ابرنواختر را متفاوت کرد؟

ابرنواخترها معمولا با مرگ ستاره‌های پرجرم یا انفجارهای گرماهسته‌ای مهارنشده در کوتوله‌های سفید رخ می‌دهند. این رویدادها به طور معمول یک منحنی نوری قابل پیش‌بینی دارند: درخشش شدید و سپس کاهش تدریجی نور طی هفته‌ها و ماه‌های بعد. اما SN 2023zkd پس از نخستین اوج درخشش، حدود ۲۴۰ روز بعد دوباره تقریبا به همان سطح روشنایی بازگشت.

برای یافتن سرنخ، پژوهشگران از یافته‌های آرشیوی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین استفاده کردند. داده‌ها نشان دادند که بیش از چهار سال پیش از انفجار، این جرم روندی صعودی در روشنایی با نوسانات غیرعادی داشته است؛ رفتاری که برای ستاره‌های در آستانه انفجار معمول نیست.


بر اساس سناریوی نزدیک به داده‌ها، این سامانه شامل یک ستاره پرجرم رو به مرگ و یک جرم فشرده مانند سیاهچاله در مداری نزدیک بوده است. این دو جسم در حین گردش به دور هم، با از دست دادن جرم ستاره، مداری رو به زوال پیدا کرده‌اند. سرانجام، ستاره آن‌قدر به سیاهچاله نزدیک شده که نیروی گرانشی سیاهچاله موجب بی‌ثباتی و انفجار ستاره شده است.
اوج نخست نور: برخورد موج انفجار با گاز کم‌چگالی پیرامون سامانه
اوج دوم نور: برخورد تدریجی با توده ضخیم‌تر ماده‌ای که ستاره در سال‌های پایانی از دست داده بود
نوسانات پیش از انفجار نشانه تاثیر شدید حضور سیاهچاله بر ستاره است.

پیامدهای اخترفیزیکی

این پدیده غیرممکن نیست. نیروی گرانش یک سیاهچاله برابر با جرمی است که دارد؛ تفاوت در تراکم شدید آن است. برای نمونه، سیاهچاله‌ای با جرم خورشید افقی رویدادی تنها حدود ۶ کیلومتر دارد، در حالی که قطر خورشید ۱.۴ میلیون کیلومتر است. این تراکم به سیاهچاله امکان می‌دهد تا درون ساختار ستاره نفوذ کند و کشش گرانشی نزدیک آن فوق‌العاده شود.
در پایان، هر دو سناریو ـ بلعیده شدن کامل ستاره یا انفجار آن پیش از جذب کامل ـ به یک نتیجه ختم می‌شود: شکل‌گیری سیاهچاله‌ای بزرگ‌تر.

گالیانو می‌گوید: اکنون وارد دوره‌ای شده‌ایم که می‌توانیم این رویدادهای نادر را در زمان وقوع شناسایی کنیم، نه صرفا پس از آن. این به ما امکان می‌دهد پیوند میان زندگی و مرگ ستارگان را بهتر درک کنیم، و این فوق‌العاده هیجان‌انگیز است.

نتایج این پژوهش قرار است در The Astrophysical Journal منتشر شود و نسخه پیش‌چاپ آن در arXiv در دسترس است.

سام آریامنش
🚀 @ofoghroydadd

ویدئو تزئینی است
موزیک: (zimmer (Leah

کلیپ‌های آموزشی ـ علمی‌‌ زیرنویس و دوبله مرتبط

اصلاح اشتباه متداول : سیاه‌چاله‌ها برخلاف تصور نادرست ، هر چیزی که در اطراف آنهاست را به درون خود نمی‌مکند. این معروف‌ترین اشتباه در مورد سیاهچاله ها است.