معمای انفجارهای عظیم کیهانی

دانشمندان با بررسی ستاره‌هایی که با سرعت ۱٬۲۰۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کنند، سازوکار جدیدی را درباره‌ی انفجارهای عظیم کیهانی کشف کردند.

دانشمندان از ابرنواخترهای نوع Ia برای اندازه‌گیری‌های فاصله‌های عظیم کیهانی بهره می‌گیرند.

دانشمندان داده‌های فضایی را از فضاپیمای گایا (Gaia) متعلق به آژانس فضایی اروپا دریافت می‌کنند و با بررسی آنها تلاش می‌کنند که پرسرعت‌ترین ستاره‌های کهکشان را شیری را شناسایی کنند. این داده‌ها سپس در رصدخانه‌های مستقل با استفاده از تلسکوپ‌های مستقر در روی زمین راستی‌آزمایی می‌شود، و هویت ستاره‌های شناسایی شده تأیید می‌گردد.

پس از چندین روز بررسی، محققان سخت‌افزار تا از سریع‌ترین ستاره‌های کهکشان راه شیری را شناسایی کردند. البته علاقه‌ی آنها صرفاً به سرعت این ستاره‌ها نیست: این ستاره‌ها که سرعت بسیار بالایی دارند، می‌توانند اطلاعاتی را درباره‌ی انفجار برخی ستاره‌ها در اختیار ما بگذارند.

کِن شِن (Ken Shen) یکی از محققانی است که در این زمینه کار می‌کند و نظریه‌ای را درباره‌ی انفجار ابرنواخترها ارائه داده است. نظریه‌ی او درباره‌ی ابرنواخترهای نوع Ia است، انفجارهای عظیمی که روشنایی آنها چنان هماهنگ و یکنواخت است که اخترشناسان از آنها برای اندازه‌گیری گستردگی کیهان استفاده می‌کنند. این انفجارهای کیهانی چه همین جا در کهکشان راه شیری باشند و چه در آن سوی گیتی قابل مشاهده، همیشه درخشندگی تقریباً یکسانی دارند، به‌طوری‌که می‌توان فاصله‌ی آنها را به دقت اندازه‌گیری کرد.

این اندازه‌گیری‌ها منجر به اثبات شتابندگی انبساط کیهان شد که جایزه‌ی نوبل سال ۲۰۱۱ در رشته‌ی فیزیک به خاطر کشف آن اهدا شد. و باز همین محاسبات منجر به تأیید وجود انرژی تاریک شده است.

انفجارهای نوع Ia باعث ایجاد و پراکنش عناصر سنگین (از جمله آهن) می‌شوند، و در مطالعه‌ی تکامل کهکشان‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با وجود اینکه ابرنواخترهای نوع Ia در عرصه‌های مختلف اخترفیزیک از اهمیت بالایی برخوردار هستند، ولی متأسفانه هنوز اخترشناسان دقیقاً نمی‌دانند که چه فرآیندی باعث پیدایش آنها می‌شود.

بیشتر اخترشناسان معتقدند که کوتوله‌های سفید—یعنی اجرام متراکم مانند زمین که از ستاره‌هایی مانند خورشید به جا مانده‌اند—مسببان اصلی ابرنواخترهای نوع Ia هستند. ولی از آنجا این‌گونه اجرام عموماً پایدار هستند و خودبه‌خود منفجر نمی‌شوند، لذا یک ستاره‌های همراه لازم است که آنها را به این مسیر بکشاند—چه یک کوتوله‌ی سفید دیگر باشد، چه ستاره‌ای مانند خورشید، و چه هم یک ستاره‌ی غول‌آسا.