تلسکوپ جیمز وب در بقایای ابرنواختر سال 1987 یک ستاره نوترونی یافته است

در سال 1987، آسمان زمین با منظره نادر یک ابرنواختر روشن شد. انفجار یک ستاره در ابر ماژلانی بزرگ به‌شکل ابرنواختر در زمستان آن سال قابل رصد بود. این واقعه، که تنها ۱۶۸٬۰۰۰ سال نوری از ما فاصله داشت، به‌قدری روشن بود که با چشم غیرمسلح نیز می‌توان آن را دید. این نقطه نورانی پس از چند ماه محو شد؛ اما حالا تلسکوپ فضایی جیمز وب شواهدی از تولد یک ستاره نوترونی را در آن نقطه پیدا کرده است.

آوار ستاره‌ای پخش‌شده با آن ابرنواختر حالا SN 1987A نام دارد و تنها از طریق تلسکوپ قابل‌مشاهده است. نزدیکی SN 1987A به زمین و تکامل آن، یک منظره شگفت‌انگیز از وقایع پس از مرگ یگ ستاره بزرگ را برای دانشمندان فراهم کرده است.

اما دانشمندان همواره در جستجوی این بودند که چه اتفاقی برای هسته آن ستاره افتاده است ــ یعنی برای آن بخشی از هسته که می‌دانیم باید از آن انفجار عظیم جان سالم به‌در برده باشد. دانشمندان با بررسی داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب شواهدی غیرمنتظره از یک ستاره نوترونی پنهان در میان آوار ستاره‌ای یافته‌اند.

قدرت تفکیک عالی و ابزارهای بسیار پیشرفته جیمز وب برای اولین بار دانشمندان را قادر ساخته تا به درون یک ابرنواختر نگاه کنند. یک منبع فشرده از تابش‌های یونیزه در مرکز ابرنواختر SN 1987A وجود دارد که به احتمال زیاد متعلق به یک ستاره نوترونی است.

محصول ابرنواختر سال 1987

فروپاشی هسته یک ستاره عظیم‌الجثه یکی از پرانرژی‌ترین وقایع کیهان است. وقتی ستاره‌ای با بیش از هشت برابر جرم خورشید سوخت خود را از دست می‌دهد، ابرنواختر ایجاد می‌شود. پس از این که نیروی رو به بیرونِ انفجار مواد را به فضا پرتاب می‌کند، باقی هسته درون خود فرومی‌پاشد.

هسته باقی‌مانده به یک شیء بسیار متراکم تبدیل می‌شود. ستاره‌هایی که ۸ تا ۳۰ برابر خورشید جرم دارند تبدیل به ستاره نوترونی، و ستاره‌های سنگین‌تر سیاه چاله می‌شوند. دانشمندان به‌علت آوار ستاره‌ای ابرنواختر SN 1987A نمی‌توانستند ببینند در مرکز آن یک سیاه چاله تشکیل شده یا ستاره نوترونی.

حالا بررسی داده‌های دقیق‌تر جیمز وب نشان می‌دهد که اتم‌های آرگون سنگین و گوگرد در اطراف مرکز ابرنواختر یونیزه شده‌اند. مدل‌های دانشمندان نشان می‌دهند که تشکیل این یون‌ها در ابرنواختر مذکور تنها یک علت می‌تواند داشته باشد: ستاره نوترونی.

ستاره نوترونی به دو روش می‌تواند اتم‌ها را یونیزه کند. اول این که تابش‌های قدرتمند فرابنفش و X از ستاره الکترون‌ها را از اتم‌ها جدا کرده باشد. دوم، باد ذراتی که به‌علت دوران سریع از ستاره جدا می‌شوند با برخورد به اتم‌های اطراف ستاره آن‌ها را یونیزه کرده‌اند.

این کشف با نظریات مختلفی که درباره ستاره‌های نوترونی وجود دارد منطبق است. مدل‌ها می‌گویند پیش از انفجار ستاره در یک ابرنواختر، آرگون و گوگرد در مقادیر بالا داخل آن تولید می‌شود. همچنین اخترشناسان از دهه‌ها قبل پیش‌بینی کرده بودند که حضور تابش‌های فرابنفش و X در بقایای یک ابرنواختر نشان از وجود یک ستاره نوترونی جدید دارد. با این حال اخترشناسان غافلگیر شده‌اند که یک ستاره نوترونی را از طریق گازهای یونیزه اطراف آن کشف کرده‌اند.