حباب‌های غول‌پیکر روی سطح یک غول سرخ

اخترشناسان به کمک تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی) در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (اِسو) برای نخستین بار به طور مستقیم الگوهای دانه‌بندی بر روی ستاره‌ای به جز خورشید را به تصویر کشیده‌اند- ستاره‌ی غول سرخ پیر "پی۱ درنا" (π1 Gruis). در این تصویر چشمگیر تازه، یاخته‌های همرفتی روی سطح این ستاره‌ی غول‌پیکر را می‌بینیم. این یافته‌های تازه در نشریه‌ی نیچر منتشر شده است.
غول سرخ متغیر پی۱ درنا در صورت فلکی درنا
پی۱ درنا که با فاصله‌ی ۵۳۰ سال نوری از زمین، در صورت فلکی درنا جای دارد، یک غول سرخ سرد تقریبا هم‌جرم خورشید، ولی ۳۵۰ برابر بزرگ‌تر و چندین هزار برابر درخشان‌تر است [۱]. خورشید ما هم تا حدود پنج میلیارد سال دیگر پف کرده و به چنین غول سرخی تبدیل خواهد شد.

گروهی از اخترشناسان به رهبری کلودیا پالادینی از اِسو، به کمک دستگاه PIONIER در وی‌ال‌تی ستاره‌ی پی۱ درنا را با جزییاتی دقیق‌تر از همیشه رصد کرده‌اند. آنها پی بردند که سطح این غول سرخ تنها چند یاخته‌ی همرفتی (سلول همرفتی) یا "دانه" دارد که پهنای هر یک به حدود ۱۲۰ میلیون کیلومتر، نزدیک به یک چهارم قطر ستاره می‌رسد [۲]. تنها یکی از این دانه‌ها می‌تواند فضای میان خورشید تا آن سوی ناهید را پر کند.

سطح بسیاری از ستارگان غول‌پیکر (نورسپهر یا فوتوسفر آنها) پشت غبارهایی‌ پنهان سده که دیدنشان را دشوار می‌کند. ولی در مورد پی۱ درنا، اگرچه غبارهایی در فاصله‌ی دور پیرامون آن وجود دارد، ولی اثر چشمگیری روی این تصاویر فروسرخ تازه نگذاشته است [۳].

دیرزمانی پیش از این، هنگامی که سوخت هیدروژن پی۱ درنا ته کشید، نخستین گام از برنامه‌ی همجوشی هسته‌ای این ستاره‌ی باستانی به پایان رسید. با از دست دادن انرژی، ستاره آغاز به فشرده شدن کرد و همین باعث شد دمایش [دمای هسته‌اش-م] تا بیش از ۱۰۰ میلیون درجه افزایش یابد. این دماهای بالا آغازگر گام بعدی زندگی ستاره و همجوشی هلیوم‌های آن به اتم‌های سنگین‌تری مانند کربن و اکسیژن شد.

سپس این هسته‌ی بی‌اندازه داغ لایه‌های بیرونی ستاره را پس زد و باعث شد ستاره پف کند و قطرش به صدها برابر قطر آغازینش برسد. ستاره‌ای که امروز می‌بینیم یک غول سرخ متغیر است. تاکنون سطح هیچ یک از این گونه ستارگان با جزییات به تصویر کشیده نشده بود.

اگر بخواهید با خورشید خودمان بسنجید، نورسپهر آن حدود دو میلیون یاخته‌ی همرفتی دارد که پهنای هر کدامشان به تنها ۱۵۰۰ کیلومتر می‌رسد. تفاوت بسیار در بزرگی یاخته‌های همرفتی‌ خورشید و پی۱ درنا می‌تواند تا اندازه‌ای به دلیل تفاوت در گرانش سطحی‌شان باشد. جرم پی۱ درنا تنها ۱.۵ برابر خورشید است ولی با قطری بسیار بیشتر؛ که این به گرانش سطحی بسیار کمتر، و پیدایش تنها چند دانه‌ی بی‌اندازه گسترده می‌انجامد.

ستارگانی با جرم بیش از هشت برابر خورشید زندگی‌شان را با انفجارهای چشمگیر ابرنواختری به پایان می‌برند ولی ستارگان کم‌جرم‌تری مانند این، به آرامی پوسته‌های بیرونی‌شان را به فضا پس می‌زنند و سحابی‌های سیاره‌نمای زیبا را پدید می‌آورند. در بررسی‌های گذشته روی پی۱ درنا یک پوسته‌ از مواد در فاصله‌ی ۰.۹ سال نوری از آن آشکار شده بود که پنداشته می‌شود از موادیست که خودش حدود ۲۰ هزار سال پیش پس زده بوده. این گامِ به نسبت کوتاه در زندگی یک ستاره [دوره‌ی غول سرخ] تنها چند هزار سال به درازا می‌کشد- چشم به هم زدنی در درازنای عمر چند میلیارد ساله‌ی آن- و این تصاویر نشانگر روش نوینی در بررسی گام زودگذر "غول سرخ" در زندگی ستارگان است.

در ویدیوی زیر با بزرگنمایی آسمان در بخشی از صورت فلکی درنا به ستاره‌ی غول سرخ متغیر پی۱ درنا می‌رسیم:
--------------------------------------------
یادداشت‌ها:
۱] نام پی۱ درنا بر پایه‌ی روش نامگذاری بایر گزیده شده. در سال ۱۶۰۳، ستاره‌شناس آلمانی، یوهان بایر ۱۵۶۴ ستاره را دسته‌بندی کرد و روی هر یک نامی که از دو بخش الفبای یونانی و صورت فلکی‌شان درست می‌شد گذاشت. ترتیب حروف هم بر پایه‌ی ترتیب تقریبی روشنی دیداری از روی زمین بود- روشن‌ترین با حرف آلفا (α). بنابراین نام درخشان‌ترین ستاره‌ی صورت فلکی درنا، آلفا درنا (نیّر) می‌شود.

پی۱ درنا همدمی با رنگ‌ پادسان (متضاد) دارد که بر همین پایه، پی۲ درنا نامیده شده. جدایی این دو از پشت یک دوربین دوچشمی به خوبی دیده می‌شود. توماس بریزبین در دهه‌ی ۱۸۳۰ پی برد که خود پی۱ درنا هم خودش یک سامانه‌ی دوتایی بسیار به هم نزدیک‌تر است. آنی جامپ کانن که پدیدآورنده‌ی "برنامه‌ی رده‌بندی هاروارد" شناخته می‌شود، در سال ۱۸۹۵ نخستین کسی بود که طیف نامعمول پی۱ درنا را گزارش داد.

۲] دانه‌ها الگوهایی از جریان‌های همرفتی در پلاسمای یک ستاره هستند. هنگامی که پلاسما در مرکز ستاره داغ می‌شود، گسترده شده و به سطح می‌آید، سپس در لبه‌ی بیرونی خنک شده و به مناطق تیره‌تر و چگال‌تری تبدیل می‌شود و دوباره رو به مرکز ستاره پایین می‌رود. این فرآیند تا میلیاردها سال ادامه می‌یابد و نقشی عمده در بسیاری از فرآیندهای اخترفیزیکی بازی می‌کند، از جمله در ترابرد (انتقال) انرژی، تپش، باد ستاره‌ای، و ابرهای غبار روی کوتوله‌های قهوه‌ای.

۳] پی۱ درنا یکی از درخشان‌ترین اعضای رده‌ی اس است- رده‌ی کمیابی از ستارگان که نخستین بار توسط اخترشناس آمریکایی، پل دبلیو. مریل برای ستارگانی با طیف نامعمول تعریف شد. پی۱ درنا، آر زن در زنجیر، و آر ماکیان هم پیش‌نمونه‌های این رده‌ از ستارگان بودند. اکنون دلیل طیف شگفت‌انگیز آنها "فرآیند-اس" یا "فرآیند نوترون‌گیری آهسته" دانسته می‌شود- فرآیندی که نیمی از عنصرهای سنگین‌تر از آهن را پدید می‌آورد. [خواندید: * ذره ذره وجود ما از کجا آمده؟]

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

واژه نامه:
ESO - Very Large Telescope - star - Solar System - red giant - π1 Gruis - PIONIER - Sun - Nature - Earth - constellation of Grus - Crane - Claudia Paladini - convective cell - granule - Venus - photosphere - hydrogen - nuclear fusion - helium - atom - carbon - oxygen - variable red giant - supernovae - Bayer designation system - German - Johann Bayer - Greek - Alpha - Alpha Gruis - binocular - Thomas Brisbane - binary star system - Annie Jump Cannon - Harvard Classification Scheme - spectrum - plasma - pulsation - stellar wind - brown dwarf - S class - American - Paul W. Merrill - R Andromedae - R Cygni - prototype - s-proces - slow neutron capture process - element - iron

منبع: eso

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه