این انفجار که در فاصله حدود ۷۳۰ میلیون سال نوری از زمین رخ داده، در ژوئیه ۲۰۲۳ با استفاده از یک الگوریتم جدید هوش مصنوعی شناسایی شد. این الگوریتم به‌طور خودکار آسمان را برای یافتن انفجارهای غیرعادی اسکن می‌کند. پس از شناسایی این رویداد، که به‌نام SN ۲۰۲۳zkd ثبت شد، دانشمندان با استفاده از تلسکوپ‌های زمینی و فضایی و همچنین داده‌های آرشیوی، آن را مورد مطالعه قرار دادند. برخلاف سوپرنواهای معمولی که در آنها هسته ستاره به‌سرعت فرو می‌ریزد و موج شوک قدرتمندی ایجاد می‌کند؛ این انفجار برخی ویژگی‌های غیرعادی داشت:
روشنایی غیرمعمول:این سوپرنوا به‌مدت چهارسال درحال روشن‌ترشدن بودکه بسیارطولانی‌تر ازدوره روشنایی سوپرنواهای معمولی است.
کم‌نور‌شدن آهسته: برخلاف انتظار، نور این سوپرنوا با سرعت کمتری محو می‌شد.
روشنایی مجدد غیرمنتظره: پس ازکم‌نورشدن،ستاره دوباره درخشش یافت، پدیده‌ای که درسوپرنواهای معمولی دیده نمی‌شود.
نقش سیاه‌چاله در انفجار
تحقیقات نشان داد که این انفجار نتیجه تعامل یک ستاره عظیم با یک سیاه‌چاله کوچک بود. این دو جرم احتمالا زمانی هر دو ستاره بودند و به‌صورت جفت در مدار یکدیگر قرار داشتند. یکی از این ستارگان به سیاه‌چاله‌ای کوچک تبدیل شد و شروع به کشیدن گاز و غبار از ستاره دیگر کرد. این فرآیند، که شبیه به گیر‌کردن یک طرف ملافه در جاروبرقی توصیف شده، باعث شد تا گازهای ستاره به‌طور نامتقارن جدا شود.
وقتی ستاره شروع به انفجار کرد، موج انفجاری آن با گازهای جدا شده برخورد و اولین درخشش را ایجاد کرد. درخشش دوم، که بعدا رخ داد، نتیجه برخورد مداوم موج انفجار با یک دیسک ضخیم از گاز و غبار بود که اطراف ستاره را احاطه کرده بود. به‌گفته اشلی ویلار، استاد دانشگاه هاروارد و یکی از نویسندگان مطالعه، این نور از برخورد مواد با یکدیگر در‌حین تلاش برای فرار از جاذبه سیاه‌چاله ایجاد شده است.
تفاوت با سوپرنواهای معمولی
سوپرنواهای معمولی عموما به‌دلیل فروپاشی سریع هسته ستاره رخ می‌دهد که موج شوکی ایجاد و لایه‌های بیرونی ستاره را به بیرون پرتاب می‌کند. این فرآیند گرما و فشار شدیدی تولید می‌کند که عناصر رادیواکتیو را به‌وجود می‌آورد. این عناصر با تجزیه‌شدن، انرژی آزاد می‌کنند که باعث درخشش طولانی‌مدت سوپرنوا می‌شود.
اما درموردSN ۲۰۲۳zkd،مدل‌های کامپیوتری نشان دادند که درخشش این انفجار به احتمال زیاد نتیجه فروپاشی رادیواکتیو نبود. در عوض، نور آن از برخورد موج انفجار با گازهای اطراف ستاره ناشی شده بود. این تفاوت باعث شد که دانشمندان این رویداد را به‌عنوان نوعی جدید از سوپرنوا طبقه‌بندی کنند.
توضیحات جایگزین و تأییدات علمی
دانشمندان همچنین احتمال دیگری را بررسی کردند: شاید سیاه‌چاله، ستاره را پیش از انفجار کاملا تکه‌تکه کرده و مواد آن را به سمت گازهای اطراف پرتاب کرده باشد که این نیز می‌توانست درخششی شبیه به سوپرنوا ایجاد کند. با این حال، هر دو سناریو نشان‌دهنده فروپاشی نسبی ستاره هستند.
الکس گاگلیانو، نویسنده اصلی مطالعه و محقق در موسسه فناوری ماساچوست، معتقد است که این اولین‌بار است که تمام مراحل یک چنین انفجاری از ابتدا تا انتها ثبت شده است. اوموفقیت این کشف رابه الگوریتم هوش مصنوعی نسبت می‌دهد که توانست ناهنجاری‌های ظریف را حدود ۱۰۰ روز پیش از آشکار‌شدن فعالیت غیرعادی شناسایی کند.
دنی میلیساولیویچ،اخترفیزیکدان دانشگاه پوردو‌که دراین مطالعه دخیل نبود،این کشف راتأییدکردوگفت‌که‌ویژگی‌های غیرعادی منحنی نور و تغییرات آهسته در داده‌های طیفی ستاره، شواهد قانع‌کننده‌ای از وجود یک سیاه‌چاله در نزدیکی آن ارائه می‌دهد.
چالش‌های تفسیر و مدل‌سازی
اور گراور،استاد اخترفیزیک دانشگاه پورتسموث،خاطرنشان کردکه ویژگی‌های عجیب این انفجار،جای‌گذاری آن در مدل‌های رایج سوپرنوا را دشوار می‌کند.
او افزود که جامعه علمی احتمالا به تحلیل این مشاهدات با مدل‌های مختلف ادامه خواهد داد تا توضیحات جایگزین بررسی شود. گراور تاکید کرد که سؤال اصلی این نیست که آیا این مدل قابل‌قبول است یا خیر، بلکه این است که آیا این مدل بهترین توضیح برای داده‌هاست؟
آینده تحقیقات با تلسکوپ‌های پیشرفته
رصدخانه «ورا سی.روبین» که مجهز به بزرگ‌ترین دوربین دیجیتال جهان است، به‌زودی یک بررسی ۱۰ساله ازکل آسمان نیم‌کره جنوبی را آغاز خواهد کرد. این تلسکوپ قادر است روزانه هزاران سوپرنوا را ثبت کند.
تیم تحقیقاتی قصد دارد از الگوریتم هوش مصنوعی جدید، که با همکاری موسسه ملی علوم ایالات متحده توسعه یافته، برای شناسایی سریع رویدادهای مشابه SN ۲۰۲۳zkd استفاده کند.
میلیسا ولیویچ معتقد است که هوش مصنوعی درحال متحول‌کردن بسیاری از جنبه‌های نجوم است. او به کشف انفجار نوری قدرتمند دیگری به نام Scary Barbie اشاره کرد که با استفاده ازهوش مصنوعی انجام شد.گاگلیانو نیز تأکیدکردکه داده‌های بیشتر می‌توانند به درک بهتر توالی درخشش سوپرنواها کمک کرده و حتی امکان پیش‌بینی زمان وقوع آنها را فراهم سازند.
آیا سوپرنوایی در کهکشان ما رخ خواهد داد؟
گاگلیانو اشاره کرد که از نظر آماری، کهکشان راه شیری برای تجربه یک سوپرنوا آماده نیست. به‌همین دلیل، دانشمندان در تلاش‌اند تا سیستم‌های هشدار زودهنگام ایجاد کنند تا در صورت وقوع رویدادهای غیرعادی، تلسکوپ‌ها به‌سرعت به سمت آنها هدایت شوند. الگوریتم هوش مصنوعی مورد استفاده در این مطالعه، به عنوان یک سیستم هشدار زودهنگام عمل می‌کند که انفجارهای غیرعادی را شناسایی می‌کند.
بااین حال، ویلار اطمینان داد که حتی در صورت وقوع سوپرنوا در کهکشان ما، خطری برای انسان‌ها وجود نخواهد داشت. این رویداد تنها یک «نمایش نوری بسیار جذاب» خواهد بود که تماشای آن برای همه لذت‌بخش است.
کشف SN ۲۰۲۳zkd نشان‌دهنده پیشرفتی مهم در درک تعاملات پیچیده بین ستارگان وسیاه‌چاله‌هاست. این انفجار غیرعادی که با کمک هوش مصنوعی شناسایی شد، به دانشمندان کمک کرد تا نوع جدیدی از سوپرنوا را تعریف کنند. با پیشرفت ابزارهایی مانندرصدخانه ورا سی. روبین والگوریتم‌های هوش مصنوعی،انتظار می‌رودکه درآینده اکتشافات بیشتری درباره این پدیده‌های کیهانی صورت گیرد. این مشاهدات نه فقط درک ما از کیهان را عمیق‌تر می‌کند، بلکه نشان‌دهنده قدرت فناوری در باز‌کردن رازهای عالم است.
