کشف تنهاترین ستاره‌ جوانی که تاکنون شناخته شده

* دانشمندان ستاره‌ی جوان و مستقلی یافته‌اند که تنها و دور از هر جرم شناخته شده‌ی دیگر در پهنه‌ی کیهان، در هاله‌ی بزرگی از گرد و غبار به زندگی و رشد خود ادامه می‌دهد. 

این جرم شگفت‌انگیز که CX330 نام دارد، در سال ۲۰۰۹ توسط رصدخانه‌ی پرتو X چاندرای ناسا که سرگرم پیمایش کوژی مرکزی کهکشان راه شیری بود، به عنوان یک چشمه‌ی پرتو X شناسایی شد. رصدهای بعدی نشان دادند که این جرم نور دیدنی (مریی) را هم می‌گسیلد. دانشمندان با در دست داشتن تنها همین سرنخ‌ها، هیچ نظریه‌ای درباره‌ی چیستی این جرم نداشتند.
دایره‌ی سرخ جایی را نشان می‌دهد که رصدخانه‌ی پرتو X چاندرا به عنوان یک چشمه‌ی پرتو X شناسایی کرد. منبع عکس
ولی هنگامی که یک گروه از دانشمندان به رهبری تام ماکارونه، استادیار بخش فیزیک دانشگاه فنی تگزاس و کریس بریت، پژوهشگر پسادکترا تصاویر فروسرخی که توسط کاوشگر میدان‌گسترده‌ی فروسرخ ناسا (وایز، WISE) از همین بخش آسمان گرفته شده بود را بررسی کردند پی بردند که این جرم مقدار فراوانی غبار گرم پیرامون خود دارد که می‌بایست گرمایشان را از یک برون‌ریزی فورانی گرفته باشند.

پژوهشگران با مقایسه‌ی داده‌های وایز که سال ۲۰۱۰ گرد آمده بود با داده‌های تلسکوپ فضایی اسپیتزر که در سال ۲۰۰۷ به دست آمده بود مشخص کردند که CX330 به احتمال بسیار یک ستاره‌ی جوانست که سال‌هاست دارد فوران می‌کند. در واقع، در همان دوره‌ی سه ساله‌ی میان داده‌های وایز و اسپیتزر، درخشش آن تا چند صد برابر افزایش یافته بود.

اخترشناسان داده‌های مربوط به این جرم را از چندین رصدخانه‌ی دیگر گرد آوردند، از جمله تلسکوپ‌های زمینی SOAR، ماژلان، و جمینی. آنها همچنین از پیمایش VVV و پروژه‌ی OGLE-IV هم برای سنجش شدت نوری که از CX330 تابیده می‌شود بهره گرفتند. با ترکیب نماهای گوناگونِ این جرم، تصویر آشکارتری از آن پدیدار شد.

بریت می‌گوید: «ما نظریه‌های گوناگونی برای این جرم ارایه و بررسی کردیم، و تنها تفسیری که با عقل جور در می‌آمد این بود که این یک ستاره‌ی جوان با رشد سریع است که دارد در دل ناکجاآباد ساخته می‌شود.» بریت نویسنده‌ی اصلی پژوهشنامه‌ای درین باره است که در ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده.

رفتار این ستاره‌ی تنها بسیار همانند رفتار ستاره‌ی "اف‌یو شکارچی" (FU Orionis) است، یک ستاره‌ی فوران‌کننده‌ی جوان که در سال‌های ۱۹۳۶-۱۹۳۷ یک برون‌ریزی آغازین سه‌ماهه داشت و گسیلش‌های درخشانش از آن زمان تاکنون بسیار کاهش یافته. CX330 هم دارد کم‌نور می‌شود، ولی درخشش آن از زمان اوجش در ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۱ تاکنون بیش از ۱۰ برابر کاهش نیافته. CX330 فشرده‌تر، داغ‌تر و به احتمال بسیار پرجرم‌تر از اجرام اف‌یو شکارچی-مانند است و برون‌ریزی‌هایش با سرعت بیشتری به گاز و غبار پیرامونش برخورد می‌کند.

ماکارونه که یکی از نویسندگان این پژوهش نیز هست می‌گوید: «قرص گرد و غبار پیرامون آن به احتمال بسیار آنقدر گرما گرفته که یونیده شده، و باعث شده نرخ فروریزش مواد روی ستاره به سرعت افزایش یابد.»

گبج‌کننده‌ترین نکته برای اخترشناسان این بود که اف‌یو شکارچی و همه‌ی اجرام کمیاب دیگر مانند آن (تنها حدود ۱۰ تا) در مناطق ستاره‌زای فعال جای دارند. دلیلش اینست که ستارگان جوان از دل مواد پیرامونشان که بخشی پر از گاز و غبار با بیشترین چگالی در ابرهای ستاره‌زا است پدید آمده و تغذیه می‌کنند. بر خلاف آنها، CX330 صدها پارسک از نزدیک‌ترین منطقه‌ی ستاره‌زا دورتر است. اگر خورشید ما در جایگاه آن بود، نزدیک‌ترین منطقه‌ی ستاره‌زا به آن نزدیک شکارچی می‌بود.

جوئل گرین، یکی دیگر از نویسندگان پژوهش از بنیاد علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور می‌گوید: «CX330 هم نیرومندتر و هم تنهاتر از همه‌ی این اجرام جوان و فوران‌کننده‌ایست که تاکنون دیده‌ایم. این شاید نوک کوه یخ باشد- چه بسا چنین اجرامی در هر جایی پیدا شوند.»

در واقع شاید همه‌ی ستارگان در جوانی این گام چشمگیر از دگرگونی‌ها را گذرانده باشند، ولی برون‌ریزی بسیاری از آنها در استاندارد کیهانی کوتاه‌مدت‌تر از آن بوده که انسان‌ها بتوانند ببینند.
جرم CX330 در دایره‌ی سرخ نشان داده شده. ستارگان درون دایره‌ی آبی از کاتالوگ ب-۱.۰ رصدخانه‌ی نیروی هوایی آمریکا هستند.
ستاره‌ی CX330 چگونه این چنین تنها شد؟ دانشمندان درست نمی‌دانند. یک نظریه اینست که CX330 در یک منطقه‌ی ستاره‌زا به دنیا آمده بوده ولی بیرون انداخته شده و به جایگاه پرت کنونی‌اش رسیده است. به گفته‌ی اخترشناسان این بعید است، زیرا CX330 که شاید کمتر از ۱ میلیون سال سن داشته باشد، در یک گام آغازین زندگی به سر می‌برد و هنوز دارد از قرص پیرامونش تغذیه می‌کند، بنابراین [اگر از زادگاهش بیرون انداخته شده باشد] می‌بایست در جایی نزدیک به جایگاه کنونی‌اش شکل گرفته باشد.

بریت می‌گوید: «اگر CX330 از یک منطقه‌ی ستاره‌زا آمده باشد، نمی‌توانسته در بازه‌ی زمانی عمرش، بدون این که قرص پیرامونش به طور کامل از آن جدا شود به اینجا برسد.»

ستاره‌ی CX330 همچنین می‌تواند در بررسی چگونگی پیدایش ستارگان در شرایط گوناگون کمک کند. بر پایه‌ی یک نظریه، ستارگان در آشفتگی و آشوب پدید می‌آیند. در این مدل "سلسله مراتبی" [۱]، رسیدن گازهای درون یک ابر به یک چگالی بحرانی باعث می‌شود ابر دچار رُمبش گرانشی شده و به ستاره تبدیل شود. نظریه‌ی دیگر به نام مدل "برافزایش پیشی‌جویانه" یا "برافزایش رقابتی" [۲] شناخته می‌شود؛ بر پایه‌ی این نظریه، ستارگان در آغاز هسته‌هایی کم‌جرم هستند که با هسته‌های دیگر رقابت کرده و تلاش می‌کنند مواد باقی مانده در ابر را به سوی خود بکشند [بنابراین در این مدل به بیش از یک هسته‌ی ستاره‌ای نیازست-م]. شکل‌گیری CX330 به طور طبیعی با مدل نخست سازگارتر است، زیرا محیط‌های آشوبناک از دید نظری اجازه‌ی شکل‌گیری یک ستاره‌ی تک و تنها را می‌دهند.

[البته] هنوز هم امکانش هست که ستارگان کم‌جرم تا میان‌جرمی در کنار CX330 وجود داشته باشند که تاکنون شناسایی نشده‌اند.

ستار‌‌ه‌ی CX330 آخرین بار در اوت ۲۰۱۰ رصد شد، و در آن هنگام هنوز هم داشت فوران می‌کرد. اخترشناسان می‌خواهند به بررسی این جرم ادامه دهند، از جمله مشاهده‌ی آن با تلسکوپ‌های آینده که بتوانند CX330 را در طول موج‌های دیگری از طیف نور هم ببینند.

فوران‌های (برون‌ریزی‌های) یک ستاره‌ی جوان ساختار شیمیایی قرص پیرامونش که شاید روزی از دلش سیاره‌هایی پدید آیند را تغییر می‌دهد. اگر این را پدیده‌ای رایج بدانیم، معنایش اینست که سیاره‌ها، از جمله زمین، می‌توانند شناسه‌های شیمیایی قرص باستانی گاز و غباری که از دلش پدید آمدند و توسط برون‌ریزی ستاره‌هایشان دگرگون شده بود را در خود داشته باشند.

ولی از آنجایی که CX330 دارد قرص پیرامونش را با اشتهایی فزاینده می‌بلعد، اخترشناسان انتظار پیدایش سیاره‌های در سامانه‌ی آن را ندارند.

گرین می‌گوید: «اگر CX330 به راستی ستاره‌ی بزرگی باشد، عمری کوتاه و پرخشونت خواهد داشت، و من دلم نمی‌خواهد یک سیاره دور آن باشم [زیرا] در آن صورت می‌بایست گرمایی شدید را تا چند سده تحمل کنم.»

-------------------------------------------------
یادداشت‌ها:
۱] مدل سلسله مراتبی یا hierarchical model
۲] مدل برافزایش پیشی‌جویانه یا competitive accretion model

در همین زمینه:

-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
CX330 - X-ray - NASA - Chandra X-Ray Observatory - bulge - Milky Way - Texas Tech University - Department of Physics - Tom Maccarone - postdoctoral - Chris Britt - Wide-field Infrared Survey Explorer - WISE - outburst - Spitzer Space Telescope - star - SOAR - Magellan - Gemini telescopes - VISTA Variables in the Via Lactea - Optical Gravitational Lensing Experiment IV - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society - FU Orionis - ionized - star formation - Orion - Joel Green - Space Telescope Science Institute - Baltimore - iceberg - hierarchical model - competitive accretion - wavelength - Earth - chemical signature - planet - US Naval Observatory - B-1.0 catalog

منبع: sciencedaily

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه