ظهور یک ستاره جدید در آسمان شب

اخترشناسان چنین ستاره‌ای را «نواختر» (Nova) می‌نامند. حدود یک ماه پیش در 24 اسفند، جان سیک استرالیایی در عکسی که از صورت فلکی قوس گرفته بود، متوجه ظهور نواختری در آسمان شب شد و آن را بلافاصله به مرکز تلگرام‌های نجومی در هاروارد گزارش کرد. این نواختر که Nova Sagittarii 2015 No. 2 نام دارد، در ایام نوروز به بیشترین حد درخشش رسید. این ستاره نوظهور اکنون در آسمان تاریک خارج از شهر با چشم غیرمسلح در کنار سایر ستاره‌ها دیده می‌شود و درخشان‌ترین نواختری است که در دو سال اخیر در آسمان مشاهده شده است. در گذشته ظهور نواخترها را نشانی از تولد ستاره‌ای نو در آسمان می‌دانستند و از همین‌رو آنها را نواختر خوانده‌اند؛ این در حالی است که در این رویداد، نور ستاره‌ای که از قبل وجود داشته است، ناگهان افزایش می‌یابد. در واقع امروزه اخترشناسان بروز چنین پدیده‌ای را مترادف با پایان عمر یک ستاره در نظر می‌گیرند. با این حال یک سوال کماکان پابرجاست: چه اتفاقی در دوردست‌های کیهان می‌افتد که ناگهان ستاره‌ای نوظهور در آسمان شب هویدا می‌شود؟

سرنوشت‌های مختلف برای یک ستاره

ستاره‌هایی که همواره در آسمان می‌درخشند، به نظر نمی‌رسد هیچ وقت در وضعیت‌شان تغییری ایجاد شود. از همین‌رو بوده است که در قرون گذشته برخی اندیشمندان درخشش ستارگان را نسبت به اجسام فانی زمینی، نوری جاودان می‌پنداشتند. اما امروزه می‌دانیم که دنیای ستارگان کاملا پویاست. گرچه این پویایی در مقیاس سن ستارگان وجوه خود را نشان می‌دهد. البته که یک ستاره فاقد ویژگی‌هایی است که بتوان آن‌ را یک موجود زنده در نظر گرفت، با این حال سرگذشتی شبیه به موجودات زنده دارد و معمولا در دل ابری از گازها که عمدتا متشکل از هیدروژن است، متولد می‌شود؛ سپس دوران میانسالی چند میلیون یا چند میلیارد ساله‌ای را سپری می‌کند که طی آن معمولا چهار اتم هیدروژن را با هم ترکیب و یک اتم هلیم همراه با مقادیر زیادی نور و گرما تولید می‌کند و سپس وارد مرحله‌ای دیگر برای تولید سایر عناصر می‌شود. پس از آن بسته به جرمی که دارد دچار انفجارهای بسیار مهیب کیهانی از نوع انفجارهای نواختری و ابرنواختری می‌شود و در مرحله بعد به سیاهچاله‌ها و ستاره‌های نوترونی تبدیل می‌شود. در اینجا اگر ستاره جرم کمتری در مقایسه با ستاره‌های بسیار پرجرم داشته باشد، ممکن است در فرآیندی کم‌هیاهوتر به ستاره‌ای کوچک‌تر و البته بسیار داغ از نوع کوتوله‌های سفید تبدیل شود. سناریوی آخر سرنوشتی است که به احتمال زیاد در انتظار خورشید ماست. البته نه به این زودی! خورشید حدود پنج میلیارد سال پیش از دل ابری بسیار بزرگ که عمدتا از هیدروژن تشکیل شده بود در کهکشان راه شیری به وجود آمد و تابش نخستین فوتون‌ها را آغاز کرد. بنابر دانسته‌های ما که ناشی از پژوهش‌های اخیر اخترفیزیکدانان است، به نظر می‌رسد کماکان تا حدود پنج میلیارد سال دیگر نیز خورشید به همین ترتیب خواهد درخشید و پس از آن به ستاره‌ای از نوع کوتوله سفید تبدیل خواهد شد.

در انفجار یک نواختر چه رخ می‌دهد؟

مطالعاتی که از طریق طیف‌نگار روی طیف نور به دست آمده از نواخترها انجام شده، نشان می‌دهد که در ضمن انفجار یک نواختر، پوسته بیرونی ستاره می‌ترکد و کل این لایه منبسط شونده از ستاره جدا می‌شود. سپس در اثر انفجار، مواد پرتاب شده بتدریج رقیق می‌شود، تا آن حد که از درخشش می‌افتد. در این حالت به نظر می‌رسد ستاره‌ای که ظهور کرده بود، خاموش شده است.در حقیقت ماجرا از این قرار است که برخی ستاره‌ها در مرحله‌ای از تکامل خود بیش از آنچه ظرفیت تابش دارند انرژی تولید می‌کنند. در این حالت در فرآیندی فیزیکی از طریق ترکیدن پوسته نازک بیرونی، ستاره از شر انرژی اضافی‌اش رها می‌شود. اینها ستاره‌هایی هستند که نسبت به خورشید کمی پرجرم‌ترند (به عبارت دقیق‌تر بیش از 2‌/‌1 برابر خورشید جرم دارند). چنین ستاره‌هایی پیش از آن‌که به کوتوله سفید تبدیل شوند ناگزیرند این جرم اضافی را از دست بدهند. این کار ممکن است به یکباره انجام شود و ناگهان انفجار نواختری در ستاره رخ دهد. یا این‌که ممکن است در چند انفجار نواختری بیش از یک لایه از سطح ستاره از طریق انفجارهای نواختری از دست برود و در نتیجه ما از زمین شاهد پرنور شدن و کم‌نورشدن چند باره یک نواختر در آسمان شویم که به چنین نواخترهایی، نواخترهای تکرار شونده می‌گویند. اما چه اتفاقی برای کوتوله‌های سفید رخ می‌دهد که ناگزیر به از دست دادن انرژی اضافی از طریق انفجار می‌شوند؟

یکی از واقعیت‌های جالب توجه در دنیای نجوم این است که بسیاری از ستاره‌ها، یک ستاره منفرد مانند خورشید نیستند. آنها در حقیقت ستاره‌های دوتایی هستندکه از دو مؤلفه مجزا تشکیل شده‌اند. این دو به دور یک مرکز جرم مشترک در حال چرخش هستند و چون ریشه مشترکی دارند، از نظر گرانشی کاملا به یکدیگر وابسته‌اند. در بسیاری از این منظومه‌های دوتایی ممکن است یک مولفه کوتوله سفید و مولفه دیگر ستاره‌ای از نوع غول‌های سرخ باشد که ابعاد بسیار بسیار بزرگ و دمای سطحی پایین دارند و نورشان به سرخی می‌گراید. در این منظومه‌ها هر دو مولفه در مداری نزدیک به دور یکدیگر می‌گردند. در اینجا گرانش نیرومند کوتوله سفید موجب کشیده شدن ماده از غول سرخ به کوتوله سفید می‌شود که به صورت لایه‌ای سطح ستاره کوتوله سفید را فرا می‌گیرد. سپس بتدریج با بیشتر شدن مقدار ماده در سطح کوتوله سفید؛ فشار در قسمت‌های زیرین بسیار بالا می‌رود. آن‌گاه با شروع واکنش‌های هسته‌ای در ستاره، انفجاری بزرگ رخ می‌دهد که در نتیجه آن لایه بیرونی به فضا پرتاب می‌شود و افزایش ناگهانی روشنایی ستاره ناشی از چنین انفجاری است. پیش‌بینی اخترشناسان این است که نواختر Nova Sagittarii 2015 No. 2 ظرف چند هفته آینده بتدریج کم‌نور و پس از آن فقط با تلسکوپ دیده شود.

کاظم کوکرم / سیب (ضمیمه سه شنبه روزنامه جام جم)