مشاهده رشد ناگهانی یک ستاره نوزاد

* یک گروه بین المللی از اخترشناسان با بهره از رصدخانه های فضایی از جمله تلسکوپ اسپیتزر ناسا، و همچنین پایگاه های زمینی، فورانی ناگهانی از یک ستاره را مشاهده کرده اند که پنداشته می شود در نخستین گام شکل گیری خود است. این فوران به گفته ی دانشمندان، نشانگر یک انباشتگی ناگهانی گاز و غبار توسط یک پیش‌ستاره ی بسیار بسیار جوان به نام HOPS 383 است.

ستارگان از انباشتگی و رُمبش توده های گاز سرد پدید می آیند. با فشرده شدن توده ی گاز زیر فشار گرانش خودش، ناحیه ی مرکزی‌اش هم چگال تر و داغ تر می شود. در پایان این فرآیند، این توده ی مرکزی رُمبنده و چگالیده تبدیل به یک پیش‌ستاره ی داغ مرکزی می شود که قرصی از غبار تقریبا هم جرم خودش آن را در بر گرفته و همه نیز با هم در پوشش ضخیمی از گاز و غبار جای گرفته اند. اخترشناسان این جرم را یک پیش‌ستاره ی "رده صفر" (Class 0) می نامند.

ویلیام فیشر از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا در گرین بلت مریلند می گوید: « مورد HOPS 383 نخستین فورانیست که تاکنون از یک جرم رده صفر دیده ایم، و به نظر می رسد این جوان ترین پیش‌ستاره ای هم هست که تاکنون فورانی از آن ثبت شده.»
چارچوب های سمت چپ تصاویر فروسرخ به دست آمده از دستگاه های رصدخانه ی ملی کیت پیک (KPNO) و تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا را نشان می دهند که فوران HOPS 383، یک پیش‌ستاره ی جوان در مجموعه ی ستاره زایی شکارچی در آن ها دیده شده. تصویر پس زمینه یک نمای گسترده از همین منطقه است که از یک موزاییک فروسرخ چهاررنگی اسپیتزر جدا شده. تصویر بزرگ تر- تصویر بزرگ تر بدونِ نوشته
گام رده صفر یک مرحله ی کوتاه است که تقریبا ۱۵۰ هزار سال به درازا می کشد و به عنوان نخستین گام فرگشتی در زندگی ستارگانی مانند خورشید شناخته شده.

یک پیش‌ستاره هنوز آنقدر تکامل نیافته که مانند ستارگانی چون خورشید توانایی تولید انرژی را داشته باشد، یعنی بتواند در هسته اش هیدروژن را همجوشانده و به هلیوم تبدیل کند. چیزی که باعث درخشش یک پیش‌ستاره می شود انرژی گرمایی‌ای است که در پی همکشیدن (انقباض) آن و گردآوری و انباشتگی مواد از قرص گاز و غبار پیرامونش آزاد می شود. این قرص همان چیزیست که شاید روزی سیارک ها، دنباله دارها و سیاره ها از دلش پدید آیند.

از آن جا که این ستارگان نوزاد در پوششی ضخیم از گاز و غبار پیچیده شده اند، نور دیدنی (مریی) آن ها نمی تواند به بیرون بتابد. ولی می تواند پوشش غبار را گرم کند و باعث باز-گسیل انرژی گرمایی از آن شود که تلسکوپ های زمینی و فضایی با دستگاه های حس‌مند به پرتوی فروسرخِ خود توان آشکارسازی آن را خواهند داشت.

HOPS 383 نزدیک NGC ۱۹۷۷ که یک سحابی در صورت فلکی شکارچی (جبار) است جای دارد و بخشی از مجموعه ی پهناور ستاره زایی آنست. این منطقه با فاصله ی حدود ۱۴۰۰ سال نوری از زمین، فعال ترین "کارخانه ی ستاره سازی" نزدیک به ماست و گنجینه ای از اجرام جوان ستاره ای را در بر دارد که هنوز در دل ابر زاینده ی خود غنوده اند.

یک گروه به رهبری توماس مگیث از دانشگاه تولیدو در اوهایو با بهره از تلسکوپ اسپیتزر بیش از ۳۰۰ پیش‌ستاره را در مجموعه ی شکارچی شناسایی کردند. سپس در پروژه ای با بهره از رصدخانه ی فضایی هرشلِ سازمان فضایی اروپا به نام پیمایش پیش‌ستارگان شکارچی هرشل (HOPS)، بسیاری از این اجرامِ شناسایی شده با جزییات بهتر بررسی شدند.

فوران HOPS 383 را نخست اخترشناس امیلی سافرون در سال ۲۰۱۴، اندکی پس از پایان درسش در دانشگاه تولیدو شناسایی کرد. وی تازه با سرپرستی مگیث و فیشر پایان نامه ی ارشد خود را که به مقایسه ی پیمایش یک دهه ایِ اسپیتزر از شکارچی و رصدهای کاوشگر پیمایشی میدان گسترده ی فروسرخ (وایز، WISE) درسال ۲۰۱۰ می پرداخت کامل کرده بود. سافرون با بهره از یک نرم افزار چندین بار این داده ها را بررسی کرده و چیز تازه ای نیافته بود. ولی با کامل شدن پایان نامه اش و دانش آموختگی (فارغ التحصیلی) پس از آن، تصمیم گرفت زمان بیشتری را برای مقایسه ی چشمی تصاویر "اجرام بامزه" صرف کند.

در این زمان بود که وی متوجه تغییر چشمگیر HOPS 383 شد. او می گوید: «این فوران زیبا تمام مدت در نمونه های ما پنهان شده بود.»

کاتالوگ تصاویر سافرون داده های اسپیتزر در طول موج های ۳.۶، ۴.۵ و ۲۴ میکرون و داده های وایز در طول موج های ۳.۴، ۴.۶ و ۲۲ میکرون را در بر می گرفت. HOPS 383 آن چنان در ژرفای پوشش غبار جای دارد که تا پیش از آن فوران، به هیچ روی در کوتاه ترین طول موج اسپیتزر هم دیده نمی شد و سهل انگاری باعث شده بود در نگارشی از کاتالوگ که پیش از همکاری سافرون تهیه شده بود، در بلندترین طول موج ها هم نادیده گرفته شود. در نتیجه نرم افزار وی این افزایش درخشش را تنها در یکی از سه طول موج شناسایی کرد که نمی توانست با معیارهای او برای تغییراتی که امید یافتنشان را داشت سازگار باشد.

سافرون، فیشر و همکارانشان همین که از آنچه رخ داده بوده آگاه شدند، شروع به گردآوری داده های بیشتر از منابع گوناگون کردند: داده های اسپیتزر، مشاهدات هرشل، تصاویر تلسکوپ های فروسرخ در رصدخانه ی ملی کیت پیک آریزونا و آزمایشگاه رهیاب آتاکاما در شمال شیلی. یافته های آنان در شماره ی ۱۰ فوریه ی آستروفیزیکال جورنال منتشر شده.

نخستین نشانه ی افزایش درخشش در داده های سال ۲۰۰۶ تلسکوپ اسپیتزر پدیدار شده بود. به نوشته ی آنان، تا سال ۲۰۰۸ درخشش HOPS 383 در طول موج ۲۴ میکرون به اندازه ی ۳۵ برابر بیشتر شده بود. بر پایه ی تازه ترین داده های موجود از سال ۲۰۱۲ هیچ نشانی از کاهش این فوران دیده نمی شود.

فیشر می گوید: «فورانی که این همه دوام بیاورد بسیاری از احتمال ها را رد می کند، و ما فکر می کنیم بهترین توضیح برای HOPS 383 یک افزایش ناگهانی در مقدار گازی است که این پیش‌ستاره در حال فروکشیدن و برافزایش از قرص پیرامونش است.»

به گمان دانشمندان، ناپایداری ها در این قرص به دوره هایی می انجامد که در آن ها حجم بزرگی از مواد به سوی پیش‌ستاره ای که در مرکزش است فروکشیده می شود. این ستاره در جای برخورد مواد، یک نقطه ی بسیار بسیار داغ پدید می آورد که به نوبه ی خود قرص را هم گرم می کند و هر دو با هم به گونه ی چشمگیری درخشان می شوند.

این گروه همچنان که به دیده بانی خود از HOPS 383 ادامه می دهند، رصدهای تازه ای را هم با بهره از رصدخانه ی پوش‌سپهری اخترشناسی فروسرخ (سوفیا، SOFIA) که بزرگ ترین تلسکوپ هوایی دنیاست پیشنهاد داده اند.

واژه نامه:
NASA - Spitzer Space Telescope - outburst - star - protostar - HOPS 383 - Class 0 - protostellar - William Fischer - Goddard Space Flight Center - sun - hydrogen - helium - core - asteroid - comet - planet - heat - infrared - NGC 1977 - constellation Orion - star-formation - star factory - Thomas Megeath - European Space Agency - Herschel Space Observatory - Herschel Orion Protostar Survey - HOPS - Emily Safron - Wide-field Infrared Survey Explorer - WISE - satellite - wavelengths - Kitt Peak National Observatory - Atacama Pathfinder Experiment - The Astrophysical Journal - Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy - SOFIA - KPNO

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه