किसी तारे का विस्फोट, जिसे सुपरनोवा कहते हैं, एक बहुत ही हिंसक घटना है। इसमें आमतौर पर हमारे सूर्य के द्रव्यमान से आठ गुना ज़्यादा द्रव्यमान वाला तारा शामिल होता है, जिसका परमाणु ईंधन खत्म हो जाता है और उसका कोर ढह जाता है, जिससे एक शक्तिशाली विस्फोट होता है।
लेकिन एक दुर्लभ प्रकार के सुपरनोवा में एक अलग प्रकार का तारा शामिल होता है - एक तारकीय अंगारा जिसे सफ़ेद बौना कहा जाता है - और एक दोहरा विस्फोट। शोधकर्ताओं ने पहली बार यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के चिली स्थित बहुत बड़े टेलीस्कोप का उपयोग करके इस प्रकार के सुपरनोवा के फोटोग्राफिक साक्ष्य प्राप्त किए हैं।
लगातार हुए विस्फोटों ने एक सफ़ेद बौने को नष्ट कर दिया जिसका द्रव्यमान लगभग सूर्य के बराबर था और जो पृथ्वी से लगभग 160,000 प्रकाश वर्ष दूर मिल्की वे के पास एक आकाशगंगा में डोरैडो तारामंडल की दिशा में स्थित था जिसे लार्ज मैगेलैनिक क्लाउड कहा जाता है। एक प्रकाश वर्ष वह दूरी है जो प्रकाश एक वर्ष में तय करता है, 5.9 ट्रिलियन मील (9.5 ट्रिलियन किमी)।
यह चित्र विस्फोट के लगभग 300 वर्ष बाद के दृश्य को दर्शाता है, जिसमें कैल्शियम तत्व के दो संकेन्द्रित गोले बाहर की ओर बढ़ रहे हैं।
इस प्रकार के विस्फोट को टाइप Ia सुपरनोवा कहा जाता है, जिसमें एक श्वेत वामन और निकट परिक्रमा करने वाले साथी तारे - या तो एक अन्य श्वेत वामन या हीलियम से समृद्ध एक असामान्य तारा - के बीच परस्पर क्रिया होती है, जिसे बाइनरी सिस्टम कहा जाता है।
प्राथमिक सफ़ेद बौना अपने गुरुत्वाकर्षण बल के ज़रिए अपने साथी से हीलियम को खींचना शुरू कर देगा। सफ़ेद बौने की सतह पर मौजूद हीलियम किसी समय इतना गर्म और सघन हो जाएगा कि उसमें विस्फोट हो जाएगा, जिससे एक शॉकवेव पैदा होगी जो तारे के अंतर्निहित कोर को संपीड़ित और प्रज्वलित करेगी और दूसरा विस्फोट शुरू कर देगी।
ऑस्ट्रेलिया के कैनबरा स्थित न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय में खगोल भौतिकी के डॉक्टरेट छात्र प्रियम दास ने कहा, "कुछ भी नहीं बचा है। श्वेत वामन पूरी तरह से नष्ट हो गया है।" वे नेचर एस्ट्रोनॉमी पत्रिका में बुधवार को प्रकाशित अध्ययन के मुख्य लेखक हैं।
कैनबरा में ऑस्ट्रेलियाई राष्ट्रीय विश्वविद्यालय के विजिटिंग साइंटिस्ट और खगोल भौतिकीविद् तथा अध्ययन के सह-लेखक इवो सीटेंज़ाहल ने कहा, "दो विस्फोटों के बीच का समय विलंब मुख्य रूप से हीलियम विस्फोट को तारे के एक ध्रुव से दूसरे ध्रुव तक पहुंचने में लगने वाले समय से निर्धारित होता है। यह केवल दो सेकंड का होता है।"
सुपरनोवा के अधिक सामान्य प्रकार में, विशाल विस्फोटित तारे का अवशेष घने न्यूट्रॉन तारे या ब्लैक होल के रूप में पीछे रह जाता है।
शोधकर्ताओं ने सुपरनोवा के बाद विभिन्न रासायनिक तत्वों के वितरण का मानचित्रण करने के लिए वेरी लार्ज टेलीस्कोप के मल्टी-यूनिट स्पेक्ट्रोस्कोपिक एक्सप्लोरर या MUSE उपकरण का उपयोग किया। छवि में कैल्शियम नीले रंग में दिखाई दे रहा है - पहले विस्फोट के कारण बाहरी वलय और दूसरे विस्फोट के कारण आंतरिक वलय।
दास ने कहा कि ये दो कैल्शियम गोले "दोहरे विस्फोट तंत्र के सटीक सबूत हैं।"
दास ने कहा, "हम इसे फोरेंसिक खगोल विज्ञान कह सकते हैं - यह मेरा बनाया हुआ शब्द है - क्योंकि हम सितारों के मृत अवशेषों का अध्ययन कर रहे हैं ताकि यह समझा जा सके कि उनकी मृत्यु का कारण क्या था।"
हमारे सूर्य के द्रव्यमान से आठ गुना तक बड़े तारे सफ़ेद बौने बनने के लिए किस्मत में हैं। वे अंततः ईंधन के रूप में उपयोग किए जाने वाले सभी हाइड्रोजन को जला देते हैं। गुरुत्वाकर्षण के कारण वे ढह जाते हैं और अपनी बाहरी परतों को “लाल विशालकाय” अवस्था में उड़ा देते हैं, अंततः एक कॉम्पैक्ट कोर - सफ़ेद बौना पीछे छोड़ देते हैं। इनमें से अधिकांश सुपरनोवा के रूप में विस्फोट नहीं करते हैं।
जबकि वैज्ञानिकों को टाइप Ia सुपरनोवा के अस्तित्व के बारे में पता था, अब तक इस तरह के दोहरे विस्फोट का कोई स्पष्ट दृश्य प्रमाण नहीं था। टाइप Ia सुपरनोवा खगोलीय रसायन विज्ञान के संदर्भ में महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे कैल्शियम, सल्फर और लोहे जैसे भारी तत्वों को बनाते हैं।
दास ने कहा, "ग्रहों और जीवन के निर्माण खंडों सहित आकाशगंगा के रासायनिक विकास को समझने के लिए यह आवश्यक है।"
सुपरनोवा के बाद के नए अवलोकनों में सल्फर का एक आवरण भी देखा गया।
लोहा पृथ्वी की संरचना का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है और, निश्चित रूप से, मानव लाल रक्त कोशिकाओं का एक घटक है।
अपने वैज्ञानिक महत्व के अतिरिक्त, यह प्रतिमा सौंदर्यात्मक मूल्य भी प्रदान करती है।
"यह सुंदर है," सीटेंज़ाल ने कहा। "हम एक तारे की मृत्यु में तत्वों की जन्म प्रक्रिया देख रहे हैं। बिग बैंग ने केवल हाइड्रोजन और हीलियम और लिथियम बनाया। यहाँ हम देखते हैं कि कैल्शियम, सल्फर या लोहा कैसे बनता है और मेजबान आकाशगंगा में वापस फैल जाता है, जो पदार्थ का एक ब्रह्मांडीय चक्र है।"
