ماجرای ناپدید شدن ناگهانی صدها ستاره در آسمان

دانشمندان مدت‌ها است شک کرده‌اند که برخی از ستاره‌های عظیم‌الجثه به سادگی ناپدید شده‌اند و هیچ اثری در آسمان شب باقی نگذاشته‌اند. ستاره‌هایی که به وضوح در رصدهای قدیمی‌تر دیده می‌شوند، به‌طور غیرقابل توضیحی در رصدهای جدیدتر وجود ندارند. ستاره‌ها یک دسته کلید نیستند که شما آن‌ها را پشت کاناپه گم کنید. پس این ستاره‌ها کجا می‌روند؟

مطالعه‌ای جدید، قانع‌کننده‌ترین توضیح احتمالی را به ما ارائه کرده‌ است. تیمی بین‌المللی به رهبری آلخاندرو ویگنا گومز، اخترفیزیکدان از موسسه نیلز بور در دانمارک و موسسه ماکس پلانک برای اخترفیزیک در آلمان در بررسی‌های خود به این نتیجه رسیده‌اند که برخی ستارگان عظیم‌الجثه می‌توانند بدون هیچ انفجار و در سکوت کامل بمیرند.

سیستم دوتایی به نام VFTS 243 در ابر ماژلانی بزرگ، متشکل از یک سیاهچاله و یک ستاره همراه شاهد کار محققان است. این منظومه هیچ نشانه‌ای از انفجار ابرنواختری نشان نمی‌دهد و این، در حالی است که طبق مدل‌های ما، شکل‌گیری سیاه‌چاله همراه با انفجار ابرنواختری است.

ویگنا گومز توضیح می‌دهد:«اگر کسی در زمان مناسب به ستاره‌ای که در حال فروپاشی است، خیره شود؛ ممکن است ناگهان متوجه شود که ستاره خاموش شده و از آسمان ناپدید شده است».

فروپاشی آن‌قدر کامل است که هیچ انفجاری رخ نمی‌دهد و هیچ ابرنواختری درخشانی در آسمان شب نمی‌بینیم. ستاره‌شناسان در واقع ناپدید شدن ناگهانی ستارگان درخشان را در زمان‌های اخیر مشاهده کرده‌اند. اما نتایجی که ما از تجزیه و تحلیل VFTS 243 به دست آوردیم، ما را به یک توضیح معتبر بسیار نزدیک‌تر کرده است.

وقتی ستاره‌ای با جرم بیشتر از ۸ برابر خورشید به ابرنواختر تبدیل می‌شود، کهکشان را هم به هم می‌ریزد. از یک‌سو هسته ستاره که دیگر با فشار بیرون‌گرای همجوشی پشتیبانی نمی‌شود، تحت گرانش خود فرو می‌ریزد و بسته به جرم ستاره اولیه، جسم فوق‌متراکمی تشکیل می‌دهد که ستاره نوترونی یا سیاه‌چاله است. انرژی گرانشی عظیمی که در این تبدیل آزاد می‌شود، لایه‌های بیرونی و بخش قابل‌توجهی از جرم ستاره را به طور انفجاری به فضای اطراف پرتاب می‌کند و ابر بزرگ و در حال گسترش از غبار و گاز داغ را تشکیل می‌دهند که آثارش برای صدها هزار سال باقی می‌ماند. این انفجار به‌قدری درخشان است که درخشش کهکشان را هم تحت تأثیر قرار می‌دهد.

اما هسته‌های فروریخته همیشه سر جای خود نمی‌مانند. اگر انفجار ابرنواختری نامتقارن و یک‌طرفه باشد، می‌تواند هسته را با ضربه‌ای به اعماق فضا پرتاب کند. گاهی اوقات می‌توانیم مسیر هسته را درون ابر موادی که هنگام انفجار ابرنواختری به بیرون پرتاب می‌کند، ردیابی کنیم؛ اما اگر زمان طلایی سپری شده باشد، ممکن است مواد از بین رفته باشند.

VFTS 243 سیستم بسیار جالبی است. این ستاره از ستاره پرجرمی با حدود ۷٫۴ میلیون سال سن و حدود ۲۵ برابر جرم خورشید و سیاهچاله‌ای به جرم حدود ۱۰ برابر خورشید تشکیل شده است. اگرچه ما نمی‌توانیم سیاه‌چاله را مستقیماً ببینیم، اما می‌توانیم آن را بر اساس حرکت مداری ستاره همراهش ردیابی کنیم و البته، می‌توانیم چیزهای دیگری را در مورد منظومه استنباط کنیم. یکی از عوامل تعیین‌کننده، شکل مدار است که تقریبا دایره‌ای است.

شواهد روزافزونی وجود دارد که نشان می‌دهد گاهی اوقات، ستارگان پرجرم می‌توانند بدون انفجار ابرنواختری مستقیماً به سیاهچاله‌ها سقوط کنند. VFTS 243 نشان دهنده بهترین شواهدی است که ما برای این سناریو تا به امروز داریم.