کلسیم دندان و استخوان ما از انفجار ستارگان نشأت میگیرد

مطالعه جدیدی که با همکاری ۶۷ دانشمند از ۱۵ کشور دنیا انجام شده، نشان میدهد ابرنواخترها کلسیمی را تأمین کردهاند که امروزه در استخوان و دندان ما وجود دارد. محققان توانستهاند ازطریق پرتوهای ایکس در اعماق فضا و تصویربرداری مادونقرمز دریابند که چگونه ابرنواخترها حجم بسیار زیادی از کلسیم را به درون فضا میفرستند. پرجرمترین ستارههای عالم، زندگی خود را با انفجاری عظیم به نام ابرنواختر به پایان میبرند.
محققان این پژوهش ادعا میکنند ابرنواخترهای سرشار از کلسیم زندگی خود را بهعنوان ستارههایی فشرده آغاز میکنند که در انتهای عمرشان بهسرعت جرم از دست میدهند؛ امری که بهمرور زمان لایهای خارجی از گاز را در اطراف آن ایجاد میکند و بعدها براثر برخورد مواد انفجاری با لایه گاز بیرونی آن، انفجار رخ میدهد.
وین جیکوبسون-گالان (Wynn Jacobson-Galan)، اخترفیزیکدان دانشگاه نورثوسترن (Northwestern University) آمریکا، میگوید: «دفعات رخدادن این رویدادها بهحدی کم است که تاکنون هرگز نفهمیدهایم چه چیزی باعث ایجاد ابرنواخترهای سرشار از کلسیم شده است. با مشاهده رفتار یکی از آنها در ماههای آخرش پیش از آنکه به مرحله پایانی عمر خود برسد، توانستیم مکانی را بهدقت بررسی کنیم که قبلاً برایمان ناشناخته بود.»
ابرنواختر مذکور با نام SN 2019ehk شناخته میشود و جوئل شپرد (Joel Shepherd)، یک ستارهشناس آماتور، نخستینبار آن را در کهکشان مارپیچی مسیه ۱۰۰ (Messier 100) در فاصلهی ۵۵ میلیون سال نوری از زمین کشف کرد. در زمان بسیار کوتاهی پس از کشف این ابرنواختر، اغلب تلسکوپهای بزرگ زمین شروع به بررسی آن کردند.
موضوعی که ستارهشناسان انتظارش را نداشتند، میزان درخشندگی پروتوهای ایکس ساطعشده SN 2019ehk بود. دانشمندان پس از بررسی دقیقتر متوجه شدند در حال نگاه کردن به مجموعهای عظیم از پرتوهای ایکس پرانرژی هستند که از ابرنواختر ساطع میشود و به لایه بیرونی برخورد میکند که متشکل از گاز است. همین درخشندگی باعث شد سرنخهای بسیار جالبی درباره موادی که ابرنواختر درحال بیرون ریختن آنها بود، دراختیار دانشمندان قرار گیرد. افزونبراین، آنها حجم مواد بیرونریختهشده را نیز تخمین زدند.
مطالعه انجامشده روی این ستاره در حال مرگ به دانشمندان کمک کرد دریابند چه اتفاقاتی در حال رخ دادن است. واکنشهایی که بین مواد بیرون ریخته شده و لایه گازی اطراف ستاره در حال انجام بودند، باعث تولید گرما و فشار بسیار شدید شد. این گرما و فشار جدید بهنوعی واکنش هستهای تولیدکننده کلسیم منتهی گردید و هرچه زمان میگذشت، ستاره تلاش میکرد گرما و انرژی را در سریعترین زمان ممکن بیرون بریزد.
رجیس کارتیر (Régis Cartier)، از اعضای آزمایشگاه تحقیقاتی ملی نجوم در حوزه نوری و مادون قرمز (NOIRLab) آمریکا، میگوید: «بسیاری از ستارههای عظیم در طول زندگیشان مقدار کمی از کلسیم را میسازند؛ بااینحال، رویدادهایی شبیه به آنچه برای SN 2019ehk رخ داد، احتمالاً عامل اصلی تولید مقادیر بسیار زیادی از کلسیم هستند. در فرایند انفجار، این ستارهها کلسیمی را که تولید کردهاند به درون فضای بینستارهای و کهکشانهای مختلف پراکنده میکنند. درنهایت، این کلسیم راه خود را به درون سامانههای سیارهای پیدا کرده و در تولید آنها نقش ایفا میکند. این اتفاق برای زمین هم رخ داده و کلسیم حاصل از ابرنواختر به بدن ما رسیده است.» آنچه دانشمندان مشاهده کردند بیشترین میزان کلسیمی است که تاکنون توانستهاند از یک واقعه اخترفیزیکی ببینند.