کلسیم دندان و استخوان ما از انفجار ستارگان نشئت می‌گیرد!

زوميت/ مطالعه‌ي جديدي با همکاري ۶۷ دانشمند از ۱۵ کشور دنيا انجام شده است که نشان مي‌دهد ستاره‌هاي درحال‌انفجار کلسيمي را تأمين کرده‌اند که امروزه در استخوان و دندان ما وجود دارد.
   
دانشمندان مدت‌ها است تصور مي‌کنند حداکثر نيمي از کلسيمي که امروزه در جهان وجود دارد و استخوان‌ها و دندان‌هاي ما را هم شامل مي‌شود،‌ ناشي از انفجار ستاره‌هاي سوپرنوا (ابرنواختر) هستند. دانشمندان به‌تازگي ازطريق مطالعه‌اي جديد جزئيات بسيار جالبي درباره‌ي نحوه‌ي فرارسيدن پايان عمر اين ستاره‌هاي بسيار کم‌ياب و غني از کلسيم به‌دست آورده‌اند که پيش‌تر سابقه نداشته است. آنان توانسته‌اند ازطريق پرتوهاي ايکس در اعماق فضا و تصويربرداريِ مادون‌قرمز بفهمند که چگونه ستاره‌‌هاي سوپرنوا منفجر مي‌شوند و حجم بسيار زيادي از کلکسيم را به درون فضا مي‌فرستند. به‌لطف اين مطالعه‌ي جديد، برخي از ابهامات موجود درزمينه‌ي روند انفجار سوپرنواها برطرف مي‌شوند. 

مطالعه‌ي يادشده با همکاري ۶۷ محقق از ۱۵ کشور دنيا نوشته شده است و ادعا مي‌کند ستاره‌هاي سوپرنواي سرشار از کلسيم زندگي خود را به‌عنوان ستاره‌هايي فشرده‌ آغاز مي‌کنند که در انتهاي عمرشان به‌سرعت جرم از دست مي‌دهند. ازدست‌دادن جرم به‌مرورزمان لايه‌اي خارجي از گاز را در اطراف سوپرنوا ايجاد مي‌کند و بعدها براثر برخورد مواد انفجاري با لايه‌ي گاز بيروني سوپرنوا، انفجار رخ مي‌دهد. وين جيکوبسون گالان، از اخترفيزيک‌دانان دانشگاه نورت‌وسترن مي‌گويد:

---

بازار

---

دفعات رخ‌دادن اين رويدادها به‌حدي کم است که تاکنون هرگز نفهميده‌ايم چه چيزي باعث ايجاد سوپرنواهاي سرشار از کلسيم شده است. با مشاهده‌ي رفتار سوپرنوا در ماه‌هاي آخرش پيش‌از‌اينکه به مرحله‌ي پاياني عمر برسد، توانستيم مکاني را به‌دقت بررسي کنيم که قبلا برايمان ناشناخته بود. بدين‌ترتيب، راه‌هاي جديدي به‌روي ما در حوزه‌ي علم باز شده است.
ستاره‌ي سوپرنواي مذکور با نام SN 2019ehk شناخته مي‌شود و جوئل شپرد، يکي از ستاره‌شناسان آماتور، نخستين‌بار آن را در کهکشان مارپيچي Messier 100 ملقب ‌به M100 در فاصله‌ي ۵۵ ميليون سال نوري از زمين کشف کرد. در زمان بسيار کوتاهي پس از کشف اين سوپرنوا، اغلب تلسکوپ‌هاي بزرگ زمين شروع به بررسي آن کردند. در نظر داشته باشيد سوپرنوا بسيار نادر و در زماني سريع ممکن است آثار آن از بين بروند؛ بنابراين در چنين رويدادهاي نادري، سرعت‌عمل حرف اول را مي‌زند.

موضوعي که ستاره‌شناسان انتظارش را نداشتند، ميزان درخشندگي پروتوهاي ايکس ساطع‌شده‌ي SN 2019ehk بود. دانشمندان پس از بررسي دقيق‌تر به‌سرعت متوجه شدند در حال نگاه‌کردن به مجموعه‌اي عظيم از پرتوهاي ايکس پرانرژي هستند که از سوپرنوا ساطع مي‌شود و به لايه‌ي بيروني برخورد مي‌کند که متشکل از گاز است. همين درخشندگي باعث شد سرنخ‌هاي بسيار جالبي درباره‌ي موادي که سوپرنوا درحال بيرون ريختن آن‌ها بود، دراختيار دانشمندان قرار بگيرد. افزون‌براين، دانشمندان توانستند تخمين بزنند حجم مواد بيرون‌ريخته‌شده چقدر بوده است.

مطالعه‌ي انجام‌شده روي اين ستاره‌ي درحال‌مرگ به دانشمندان کمک کرد بفهمند چه اتفاقاتي در حال رخ‌دادن است. واکنشي که در بين مواد بيرون‌ريخته‌شده و لايه‌ي گازي اطراف ستاره درحال‌انجام بودند، باعث توليد گرما و فشار بسيار شديد شد. اين گرما و فشار جديد به‌نوعي واکنش هسته‌‌اي توليدکننده‌ي کلسيم منتهي شد و هرچه زمان مي‌گذشت، ستاره تلاش مي‌کرد گرما و انرژي را در سريع‌ترين زمان ممکن بيرون بريزد. 

رجيس کارتير، از اعضاي آزمايشگاه تحقيقاتي ملي نجوم در حوزه‌ي نوري و مادون قرمز (موسوم ‌به NOIRLab) مي‌گويد:

بسياري از ستاره‌هاي عظيم در طول زندگي‌شان مقدار کمي از کلسيم را مي‌سازند؛ بااين‌حال، رويدادهايي شبيه به آنچه براي SN 2019ehk رخ داد، احتمالا مسئول اصلي توليد مقادير بسيار زيادي از کلسيم هستند. در فرايند انفجار، اين ستاره‌ها کلسيمي که توليد کرده‌اند، به درون فضاي بين ستاره‌اي و کهکشان‌هاي مختلف پراکنده مي‌کنند. درنهايت، اين کلسيم راه خود را به درون سيستم‌هاي سياره‌اي پيدا و در توليد آن‌ها نقش ايفا مي‌کند. اين اتفاق براي زمين هم رخ داده و کلسيم حاصل از انفجار سوپرنوا به بدن ما رسيده است. 
دقيقا به‌دليل نقش بسيار مهم سوپرنواها در توليد کلسيم است که دانشمندان همواره اشتياق زيادي به انجام مطالعه روي آن‌ها از خود نشان داده‌اند. البته مطالعه روي اين‌ دسته ستاره‌ها کار به‌شدت سختي است؛ زيرا نمي‌توان به‌سادگي آن‌ها را پيدا کرد و حتي تلسکوپ فضايي هابل هم نتوانسته بود SN 2019ehk را بيابد. در مطالعه‌ي جديد دانشمندان، انفجار براي سوپرنواي SN 2019ehk در مرکز کل ماجرا قرار مي‌گيرد. آنچه دانشمندان مشاهده کردند،‌ بيشترين ميزان کلسيمي است که تاکنون توانسته‌اند از واقعه‌ي اخترفيزيکي ببينند. 

اگر روزي فرارسد که دانشمندان بتوانند داخل سوپرنواها را هم ببينند، درهاي جديد زيادي به ‌روي علم ستاره‌شناسي باز خواهد شد و بهتر خواهيم فهميد کلسيمي که امروزه در استخوان و دندان ما پيدا مي‌شود و در جاهاي ديگر دنيا هم وجود دارد، واقعا چگونه ساخته شده است. 

مطالعه‌اي که با همکاري دَه‌ها دانشمند از ۱۵ کشور انجام شد، به‌خوبي نشان مي‌دهد دانشمندان در سراسر دنيا براي فهميدن اطلاعات درباره‌ي وقايع مهم، همکاري نزديکي باهم دارند. تنها دَه ساعت پس از اينکه جوئل شپرد توانست روشنايي‌هاي اوليه‌ي مربوط به سوپرنوا را در آسمان مشاهده کند، تعدادي از تلسکوپ‌هاي برتري که بشر آن‌ها را ساخت بود، براي بررسي جزئيات ماجرا اعلام آمادگي کردند و حاضر بودند تمام توانشان را به‌کار ببندند. رافائلا مارگوني، اخترفيزيک‌‌دان دانشگاه نورت‌وسترن مي‌گويد:

تا پيش از وقوع اين رويداد، اطلاعاتي غيرمستقيم درباره‌ي ماهيت سوپرنواهاي سرشار از کلسيم داشتيم؛ بااين‌حال، اکنون مي‌توانيم با اطمينان چندين احتمال را درباره‌ي ماهيت آن‌ها رد کنيم. 
نتايج اين مطالعه در مجله‌ي The Astrophysical Journal منتشر شده است.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد
instagram.com/akharinkhabar