بشقاب پرنده یخ‌زده
 |
| در این چشم انداز بخشی از منطقه ی "رو مارافسای" نشان داده شده. در چارچوب پیوست، بزرگنمایی فروسرخ از ساختار "بشقاب پرنده" را از چشم تلسکوپ هابل می بینیم. این تصویر در دو اندازه ی دیگر: بزرگ- بسیار بزرگ (۸.۵ مگ) |
اخترشناسان با بهره از تلسکوپ های ALMA و IRAM نخستین سنجش ها از دمای ذرات بزرگ غبار در بخش های بیرونی یک قرص سیاره-زا پیرامون یک ستاره ی جوان را انجام دادند. آنان با به کار بردن ترفند رصدی تازه ای بر روی جرمی که "بشقاب پرنده" نام گرفته، دمای ذرات آن را بسیار پایین تر از چشمداشت ها اندازه گرفتند: ۲۶۶ درجه ی سانتیگراد زیر صفر. بر پایه ی این یافته ی غافلگیرکننده، شاید مدل های این گونه قرص ها نیاز به بازنگری داشته باشند.
این گروه بین المللی از اخترشناسان به رهبری استفان گیوتو از آزمایشگاه اخترفیزیک برودوی فرانسه، دمای دانه ی های درشت غبار پیرامون ستاره ی جوانِ 2MASS J16281370-2431391 در منطقه ی ستاره زایی چشمگیر "رو مارافسای" که حدود ۴۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد را اندازه گرفتند.
این ستاره با قرصی از گاز و غبار در میان گرفته شده؛ چنین قرص هایی به نام قرص های پیش‌سیاره ای شناخته می شوند زیرا نخستین گام های شکل گیری سامانه های ستاره ای در آن ها انجام می شود. قرص این ستاره از چشم انداز ما تقریبا از لبه دیده می شود و چهره اش در تصاویر نور دیدنی (مریی) باعث شده به آن لقب "بشقاب پرنده" داده شود.
این اخترشناسان با بهره از آرایه ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما، ALMA) پرتویی که از مولکول های مونوکسید کربن در قرص ستاره ی 2MASS J16281370-2431391 می تابید را دریافت کردند. آن ها از این راه توانستد عکس هایی بسیار پُروضوح پدید آورده و متوجه چیزی شگفت آور شوند: در برخی موارد یک سیگنال منفی دیده می شد! به طور معمول، یک سیگنال منفی از دید فیزیکی ناممکن است، ولی در این مورد یک توضیح وجود داشت، که به نتیجه گیری هایی شگفت انگیز انجامید.
استفان گیومو که نویسنده ی اصلی پژوهش هم بود چنین می گوید: «ما این قرص را بر پس زمینه ای از آسمان تهی و سیاه نمی بینیم بلکه آن را در برابر پرتوهای سحابی "رو مارافسای" به حالت ضدنور می بینیم. پرتوی افشان این سحابی در محدوده ی دید ALMA نیست، ولی خود قرص آن را می درآشامد (جذب می کند). سیگنال منفی‌ای که در این فرایند پدید می آید به این معناست که بخش هایی از قرص سردتر از پس زمینه است. سیاره ی زمین به معنای واقعی کلمه در سایه ی این بشقاب پرنده جای گرفته!»
این دانشمندان داده های آلما را با داده های تلسکوپ ۳۰ متری IRAM اسپانیا از نور پس‌زمینه در هم آمیختند [۱]. دمایی که برای دانه های غبار این قرص اندازه گرفته شد تنها ۲۶۶- سلسیوس (تنها ۷ درجه ی بالاتر از صفر مطلق، یا ۷ کلوین) در فاصله ی ۱۵ میلیارد کیلومتری ستاره ی مرکزی بود [۲]. این نخستین بار بود که دمای دانه های بزرگ غبار (با اندازه هایی حدود یک میلیمتر) در چنین جرمی به گونه ی مستقیم اندازه گرفته می شد.
 |
| نمای فروسرخِ قرص پیش‌سیاره ای "بشقاب پرنده" از چشم تلسکوپ هابل |
این دما بسیار کمتر از ۲۵۸- تا ۲۵۳- سلسیوسی است که در بیشتر مدل های کنونی پیش بینی شده. برای برطرف کردن این تفاوت، دانه های درشت غبار می بایست ویژگی هایی متفاوت با چیزی داشته باشند که در این مدل ها پنداشته شده، ویژگی هایی که به آن ها اجازه دهد دمایشان تا این اندازه پایین بیاید.
یکی از نویسندگان پژوهش به نام امانویل دی فولکو از آزمایشگاه اخترفیزیک بوردو می افزاید: «ما برای پی بردن به تاثیر این یافته در ساختار قرص باید بفهمیم غبارها چه ویژگی های پذیرفتنی‌ای باید داشته باشند تا به چنین دماهای پایینی برسند. در این باره چند نظریه داریم- برای نمونه، دما می تواند به اندازه ی دانه ی غبار بستگی داشته باشد به گونه ای که دانه های درشت تر، سردتر از دانه های کوچک تر باشند. ولی هنوز برای مطمئن بودن بسیار زود است.»
اگر روشن شود که این دماهای پایین برای غبارها یک ویژگی طبیعی در قرص های پیش‌سیاره ای است، این شاید پیامدهایی برای شناخت ما از چگونگی رشد و دگرگونی چنین قرص هایی داشته باشد.
برای نمونه، ویژگی های متفاوت غبارها بر چیزی که در پی برخورد ذرات غبار روی می دهد، و بنابراین در نقش آن ها در فراهم آوردن بذز پیدایش سیاره ها تاثیر خواهد گذاشت. هنوز توان ارزیابی این را نداریم که آیا ویژگی های ذرات غبار برای چنین چیزی باید تفاوت چشمگیری داشته باشند یا نه.
دمای پایین غبار می تواند تاثیر بزرگی در قرص های غباری کوچک تری که از وجوشان آگاهیم داشته باشد. اگر این قرص ها به طور عمده از ذرات بزرگ تر، ولی سردتر از چیزی که اکنون پنداشته می شود تشکیل شده باشند، معنایش اینست که این قرص های فشرده می توانند اگر خواستند، بزرگ هم باشند، پس با وجود اندازه ی کوچکشان هنوز هم می توانند سیاره های غول پیکر در جاهایی نسبتا نزدیک به ستاره ی مرکزی بسازند.
مشاهدات بیشتری نیازست ولی به نظر می رسد که این غبارهای سردی که آلما یافته می توانند پیامدهای چشمگیری در شناخت ما از قرص های پیش‌سیاره ای داشته باشند.
در ویدیوی زیر، صفحه ی کهکشان در صورت فلکی ماراَفسای بزرگ نمایی می شود تا به قرص سیاره‌زایی "بشقاب پرنده" برسد. برای دریافت ویدیو در اندازه ها و نگارش های گوناگون به این پیوند بروید:
--------------------------------------------
یادداشت ها:
۱] اخترشناسان به اندازه گیری های تلسکوپ IRAM نیاز داشتند زیرا آلما برای سیگنال گسترده ی پس‌زمینه حسمند نبود.
۲] این هم ارز صد برابر فاصله ی زمین تا خورشید است. در سامانه ی خورشیدی، این منطقه اکنون با کمربند کویپر پر شده.
-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
واژه نامه:
ALMA - IRAM - planet-forming disc - star - Flying Saucer - Stephane Guilloteau - Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux - 2MASS J16281370-2431391 - star formation region - Earth - protoplanetary disc - planetary system - edge-on - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - carbon monoxide - molecule - silhouette - Rho Ophiuchi Nebula - negative signal - Emmanuel di Folco - planet formation - Sun - Kuiper Belt - Solar System
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر