دانشمندان نوعی انفجار متمرکز را در ستارگان زامبی به نام ریزنواختر شناسایی کرده‌اند

انفجار ستارگان می‌تواند در مقیاس‌های بسیار مختلف، از ابرنواخترهای عظیم تا نواخترهای قدیمی ساده رخ دهد. اکنون دانشمندان فکر می‌کنند شکل کوچک‌تری از انفجار را در سطح ستاره شناسایی کرده و آن را «ریزنواختر» نامیده‌اند. ریزنواختر نوعی انفجار است که فقط در یک منطقه از سطح برخی ستارگان اتفاق می‌افتد و در هر مرتبه ساعت‌ها دوام می‌آورد، اما همچنان قدرت بسیار بالایی دارد.

به‌طور خاص، ریزنواختر در نوعی ستاره‌ی زامبی معروف به کوتوله سفید رخ می‌دهد. این اجرام عجیب درواقع هسته‌ی باقی‌مانده‌ی ستارگان مرده و بقایای اجرامی مانند خورشید ما هستند که تمام سوختشان را مصرف و حجم عمده‌ی موادشان را به درون فضا پرتاب کرده‌اند.

هرچند کوتوله‌های سفید اندازه‌ی بسیار کوچکی دارند، به‌طرز باورنکردنی متراکم هستند؛ به‌نحوی که گاهی اوقات با اندازه‌ی مشابه با زمین، جرم برابر با خورشید دارند. آن‌ها اجرامی اسرارآمیز هستند که اغلب برخی رفتارهای عجیب از خود نشان می‌دهند و در شرایط مناسب، ریزنواخترها ممکن است روی سطحشان ظاهر شوند.

ریزنواختر پدیده‌ای است که دانشمندان تا به امروز از وجود آن بی‌اطلاع بودند. (هرچند عبارت ریزنواختر برای توصیف پدیده‌های دیگر نیز به کار می‌رود.) کشف اخیر که به‌تازگی در نشریه‌ی نیچر منتشر شده است، می‌تواند درک ما از انواع مختلف انفجارهای ستاره‌ای را تغییر دهد. سیمون اسکارینجی، اخترشناس در دانشگاه دورهام و نویسنده‌ی اصلی مطالعه‌ی نیچر به وب‌سایت ورج می‌گوید «کشف تازه نشان می‌دهد که آسمان شب چقدر پویا است و اگر در زمان مناسب به مکان مناسب نگاه نکنید، چگونه همه چیز واقعا سریع تغییر می‌کند.»

اسکارینجی و تیمش به‌طور اتفاقی با پدیده‌ی عجیب مورد بحث برخورد کردند. آن‌ها مشغول کار با فضاپیمای تس ناسا بودند؛ تلسکوپی فضایی که به‌منظور جستجوی سیاره‌های خارج از منظومه ‌شمسی و چرخان به دور ستارگان نسبتاً نزدیک به زمین طراحی شده است. بااین‌حال، پژوهشگران به‌دنبال سیاره‌های فراخورشیدی نبودند، بلکه برای مطالعه‌ی تغییرات در روشنایی صدها ستاره از تلسکوپ استفاده می‌کردند.

اسکارینجی بیش از همه به مطالعه‌ی کوتوله‌های سفید علاقه‌مند است؛ به‌ویژه آن‌هایی که ستارگان مجاور در نزدیکی‌شان دارند. اغلب ستارگان در جهان درواقع به صورت جفت هستند و ستاره‌ای دیگر دارند که به دور آن می‌چرخند. ستارگان دوتایی (باینری) که اسکارینجی آن‌ها را مطالعه می‌کند، از کوتوله سفیدی تشکیل شده‌اند که درحال چرخش به دور ستاره‌ای مانند خورشید ما است. وقتی این ترکیب شکل می‌گیرد، کوتوله سفید کلان‌جرم درواقع تقریباً مانند جاروبرقی عمل می‌کند؛ به‌گونه‌ای که فشار گرانشی آن شروع به مکیدن هیدروژن از ستاره‌ی نزدیک می‌کند.

درنهایت کل سطح کوتوله سفید با لایه‌ای از هیدروژن پوشیده خواهد شد. در برخی مقاطع، فشار لایه چنان زیاد می‌شود که جرقه‌ی انفجار گرماهسته‌ای را می‌زند. اسکارینجی می‌گوید «کل لایه در لحظه‌ای نورانی مشتعل می‌شود و تمام جرمی را که انباشته کرده است، می‌سوزاند.» پس از پایان رویداد، کوتوله سفید همچنان باقی می‌ماند؛ اما لایه‌ی هیدروژنی که مکیده بود، می‌سوزد و از بین می‌رود. این نوع رویداد با عنوان نواختر شناخته می‌شود و دانشمندان از قرن‌ها پیش درباره‌ی آن می‌دانند.

تصویر هنری از کوتوله سفید در منظومه دوتایی؛ جایی که ریزنواختر ممکن است به‌وقوع بپیوندد.

اما وقتی اسکارینجی و تیمش این کوتوله‌های سفید به‌خصوص را تماشا کردند، چیز متفاوتی دیدند. پژوهشگران پی بردند که یک کوتوله سفید برای مدتی کوتاه (فقط ۱۰ ساعت یا بیشتر) درخشان می‌شود. اسکارینجی می‌گوید «این کوتوله بسیار درخشان بود و درخشندگی‌ها گاه و بیگاه در این یک جرم اتفاق افتاد. ما برای حدود یک سال اصلا نمی‌دانستیم درحال تماشای چه چیز بودیم.» انفجارهای روشن بسیار کم‌نور و کوتاه بودند و نمی‌توانستند نواختر معمولی باشند که معمولاً هفته‌ها طول می‌کشد.

سپس تیم پژوهشی پی برد که همان رویدادهای درخشان کوتاه در دو کوتوله سفید دیگر نیز در منظومه‌های دوتایی اتفاق می‌افتد. همان موقع بود که دانشمندان شروع به چیدن قطعات پازل کردند. آن‌ها دریافتند که هر سه‌ی این کوتوله‌های سفید دارای میدان‌های مغناطیسی بسیار شدید هستند. تیم از خود پرسید آیا هیدروژنی که کوتوله‌های سفید از ستاره‌های همسایه بیرون می‌کشند، به قطب‌های مغناطیسی آن‌ها منتقل می‌شود یا نه.

اتفاق شبیه به این فرایند را می‌توان اینجا روی زمین در شفق‌های قطبی دید. سیاره‌ی ما نیز میدانی مغناطیسی دارد که از حرکت هسته‌ی آهن مایع زمین نیرو می‌گیرد. ذرات باردار پرتاب‌شده از خورشید اغلب در میدان مغناطیسی سیاره‌ی ما به دام می‌افتند و سپس به میدان قطبی مغناطیسی شمالی و جنوبی زمین منتقل می‌شوند. این اتفاق همان چیزی است که شفق قطبی را ایجاد می‌کند که با عنوان شفق شمالی یا جنوبی نیز شناخته می‌شود: ذرات باردار خورشید که در آن دو مکان با جو ما برخورد می‌کنند.

تیم اسکارینجی فکر می‌کند که همین اتفاق فقط با اثرات انفجاری بسیار بیشتر برای کوتوله‌های سفید رخ می‌دهد. میدان‌های مغناطیسی کوتوله‌های سفید، مواد درحال خروج از ستاره‌ی مجاورشان را به سمت مناطق بسیار کوچک در نزدیکی قطب‌ها هدایت می‌کنند. با تجمع مواد در این نقاط خاص درنهایت انفجار گرماهسته‌ای به وقوع می‌پیوندد؛ با این تفاوت که آن‌ها بسیار کوچک‌تر از نواختر معمولی و بسیار متمرکزتر هستند. پژوهشگران فکر می‌کنند این رویدادها تقریباً یک میلیون برابر کم‌نورتر از نواختر معمولی هستند؛ اما همچنان مواد فراوانی را می‌سوزاند (به اندازه‌ی یک سیارک غول‌پیکر در منظومه شمسی ما).

پژوهشگران توضیحات احتمالی دیگر ازجمله شراره‌های خورشیدی را برای درخشندگی درنظر گرفتند؛ اما هیچ‌کدام به‌طور کامل با مشاهدات آن‌ها مطابقت نداشت. البته هیچ‌چیز در علم صددرصد قطعی نیست؛ به‌ویژه وقتی از یک کشف جدید صحبت به میان می‌آید. همچنین هنوز ناشناخته‌های زیادی درباره‌ی این پدیده‌ها وجود دارد؛ نظیر مکانیسم دقیقی که موجب انفجار ریزنواختر می‌شود.

علاوه‌براین، مشخص نیست ریزنواخترها هر چند وقت یک‌بار رخ می‌دهند. بااین‌حال دانشمندان فکر می‌کنند ممکن است بیش از آنچه انتظار داریم، اتفاق بیفتند. اسکارینجی می‌گوید «اغلب منظومه‌ها احتمالاً این انفجار را انجام می‌دهند و ممکن است بارها و بارها آن را تکرار کنند؛ اما ازآنجا که انفجارها فقط تقریباً ۱۰ یا شاید ۱۲ ساعت دوام می‌آورند، اگر در آن زمان به جرم نگاه نکنید، هرگز به وجودشان پی نخواهید برد.»