ستاره شناسان با بررسی یک ستاره مرده در لبه کهکشان راه شیری، شواهدی از انفجار ترموکوپلی که قبلاً دیده نشده بود، یافتند که ممکن است دیگر هرگز تکرار نشود. این فوران عظیم که “فورفشان” نامیده می شود، پس از صدها یا حتی هزاران سال افزایش فشار و گرما در اعماق ستاره نوترونی رخ داد.
ستاره نوترونی را هسته فشرده ستاره مرده می نامند. به گفته جرون هومن، دانشمند Eureka Scientific در اوکلند، کالیفرنیا، زمانی که فوران در سال 2011 رخ داد، تنها در سه دقیقه انرژی آزاد کرد که معادل 800 سال انرژی خورشیدی است. هومن می گوید:
برای هر نوع انفجار حرارتی، دما و فشار بسیار بالا مورد نیاز است. فوران ابرنواخترها به دما و فشار بالاتری نیاز دارد که می تواند در طول هزار سال در یک منبع خاص رخ دهد.
اگر تایید شود، این می تواند قوی ترین نیرو و همچنین نادرترین انفجاری باشد که تا به حال در یک ستاره نوترونی دیده شده است.
یک ستاره نوترونی (هسته فروپاشیده یک ستاره مرده) در مرکز یک دایره گازی
زغال نیمه سوز
در سال 2011، یک ستاره نوترونی به نام MAXI J0556-332 (حدود 140000 سال نوری از زمین در کهکشان راه شیری هاله) با شعله ای قدرتمند منفجر شد که فقط در تلسکوپ های اشعه ایکس قابل مشاهده است. چنین انفجارهای پرتو ایکس در ستارگان نوترونی که بخشی از سیستم دوتایی را تشکیل می دهند، رایج است.
این ستاره ها مرکز ثقل مشترکی دارند. انفجارهای پرتو ایکس زمانی اتفاق می‌افتد که نیروی قوی یک ستاره نوترونی گازهای بزرگی را از ستاره همراه خود بیرون می‌کشد و باعث می‌شود که گاز با تماس با سطح ستاره نوترونی منفجر شود.
این فوران کوتاه مدت ستارگان نوترونی را گرم می کند که ستاره شناسان می توانند با استفاده از تلسکوپ های اشعه ایکس آن را مشاهده کنند. هر چه مواد بیشتری روی ستاره بیفتد، ستاره درخشان تر است. محققان در سال 2011 شروع به مشاهده MAXI J0556-332 کردند و متوجه انفجار اشعه ایکس شدند. شورش اما تا حدودی متفاوت است. به گفته هومن:
در هفته اول فقط با دیدن این داستان می بینیم که این ستاره بسیار داغ است. دو برابر گرمتر از آنچه قبلا دیده بودیم است.
آیا این گرمای شدید نتیجه تماس مقادیر زیاد با سطح ستاره نوترونی است؟ پس از ده سال رصد ستارگان نوترونی، محققان به این نتیجه رسیدند که این مشکل اصلی نیست. در طول یک دهه رصد، ستارگان نوترونی با سه انفجار پرتو ایکس بزرگتر همراه شدند، اما هیچ یک از آنها دمای ستاره را به اندازه سال 2011 افزایش ندادند. در نتیجه مکانیسم دیگری کار کرد.
به انفجار
محققان در مقاله جدیدی که در 9 فوریه بر روی سرور arXiv منتشر شد، نشان دادند که چگونه یک انفجار گرمایی عظیم در یک ستاره نوترونی باعث گرم شدن بیش از حد آن در سال 2011 شد. این فوران نتیجه صدها یا حدود هزاران سال برخورد اجرام با نوترون های روی سطح ستاره های نوترونی است که متعاقباً هر چند سال یک بار با ستاره ها برخورد می کنند و گرما و فشار درونی ستاره را افزایش می دهند.
در بیشتر ستارگان، فشار بالا باعث برخورد اتم‌های هیدروژن با هلیوم می‌شود که باعث واکنش هسته‌ای می‌شود که مقادیر زیادی انرژی ساطع می‌کند. برخی از ستارگان بزرگ می توانند عناصر سنگینی مانند کربن را برای ایجاد یک انفجار هسته ای قدرتمند ترکیب کنند. اما به گفته هومان برای MAXI J0556-332 بیش از حد گرم شدن در سال 2011، انفجار باید دامنه بی سابقه ای داشته باشد.
ما یک انفجار ترموکوپلی را کشف کرده‌ایم که در اعماق یک ستاره نوترونی به دلیل انحلال احتمالی اکسیژن یا هسته اتفاق افتاده است. این اولین بررسی هواشناسی است.
مشاهده مجدد این پدیده در طول زندگی انسان غیرممکن است، نه به این دلیل که ستارگان باید از ابتدا تشکیل می شدند، بلکه به این دلیل که بازسازی گرما و فشار 1000 سال یا بیشتر طول کشید. از آنجایی که هیچ ستاره نوترونی دیگری در سال 2011 به گرمای MAXI J0556-332 نرسید، ستاره شناسان بر این باورند که فوران های ابرنواختر پدیده نادری است که فقط در شرایط خاصی رخ می دهد. اما این شرایط چیست؟
ستاره شناسان امیدوارند در تحقیقات آینده به این موضوع پی ببرند. تحقیقات آینده بر روی ستاره همراه اسرارآمیز MAXI J0556-332 متمرکز خواهد شد تا ببیند آیا ویژگی خاصی در آن ستاره وجود دارد یا اینکه MAXI چگونه موادی را که منجر به انفجار تماشایی خود می شود جذب می کند.
