ستاره‌ای با دو "آوای تولد" متفاوت

اخترشناسان راز دو جریانِ گازیِ متفاوت که از یک ستاره‌ی نوزاد بیرون زده را آشکار کرده‌اند. آنها به کمک آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) دریافتند که دو برون‌ریزیِ این ستاره، که یکی پرسرعت‌تر از دیگریست، محورهای متفاوت ناهم‌ترازی دارند و برون‌ریزی کم‌سرعت هم پیش‌ از برون‌ریزی پرسرعت پدید آمده بوده. سرچشمه‌ی این دو جریان تاکنون یک راز بوده، ولی این رصدهای تازه نشانه‌هایی را آشکار کرده که بر پایه‌ی آنها، این دو جریان از دو بخش متفاوتِ قرصِ پیرامون این پیش‌ستاره بیرون زده‌اند.
تصویر رصدخانه‌ی آلما از پیش‌ستاره‌ی "ام‌ام‌اس۵/اوام‌سی-۳". خود پیش‌ستاره در مرکز است و دو جریان گازی از چپ و راستش بیرون زده‌اند. برون‌ریزی کم‌سرعت به رنگ نارنجی و فواره‌ی پرسرعت به رنگ آبی نمایانده شده. به روشنی پیداست که محور برون‌ریزی و فواره ناهم ترازند.
این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر
ستارگان در کیهان جرم‌های بسیار گوناگونی دارند، از صدها برابر جرم خورشید گرفته تا کمتر از یک دهم خورشید. اخترشناسان برای درک و شناخت سرچشمه‌ی این گوناگونی، به بررسی فرآیند شکل‌گیری ستارگان می‌پردازند، یعنی فرآیند انباشت گاز و غبار کیهانی.

ستارگان نوزاد (پیش‌ستارگان) با کشش گرانشی خود گاز گردآوری می‌کنند، ولی بخشی از این مواد توسط خود پیش‌ستاره پس زده می‌شود. این موادِ پس‌زده شده یک "آوای تولدِ" ستاره‌ای می‌سازند که سرنخ‌هایی درباره‌ی فرآیند انباشت جرم به دانشمندان می‌دهد.

گروهی از دانشمندان به رهبری یوکو ماتسوشیتا از دانشگاه کیوشو به کمک رصدخانه‌ی آلما آوای تولد ستاره‌ای به نام "ام‌ام‌اس۵/اوام‌سی-۳" را با جزییات بررسی کردند و دو جریان گازی متفاوت در آن شناسایی کردند: یک برون‌ریزی کُند و یک فواره‌ی پرسرعت. تاکنون چند نمونه پیش‌ستاره با دو جریان در طول موج رادیویی دیده شده، ولی ام‌ام‌اس۵/اوام‌سی-۳ در میانشان یک استثنا است.

ماتسوشیتا می‌گوید: «ما با اندازه‌گیری جابجایی‌های دوپلری در موج‌های رادیوییِ دریافتی توانستیم سرعت و سن این جریان‌های گاز را برآورد کنیم. ما پی بردیم که این فواره (جریان پرسرعت) و برون‌ریزی (جریان کم‌سرعت) به ترتیب ۵۰۰ سال و ۱۳۰۰ ال پیش پدید آمده‌اند. [پس] جریان‌های گازیِ بسیار جوانی‌اند.» ماتسوشیتا نویسنده‌ی اصلی پژوهشنامه‌ایست که درین باره در آستروفیزیکال جورنال منتشر شده.

جالب‌تر این که محورهای این دو جریان به اندازه‌ی ۱۷ درجه ناهم‌ترازند. محور جریان‌های پیش‌ستاره‌ای می‌تواند با گذشت زمانی دراز در اثر حرکت پیشایانِ ستاره‌ی مرکزی (حرکت تقدیمی) تغییر کند. ولی در این مورد، پژوهشگران با توجه به جوان بودنِ بیش از اندازه‌ی این جریان‌های گازی نتیجه گرفتند که دلیل ناهم‌ترازی آنها حرکت پیشایانِ ستاره  نیست بلکه ارتباطی به فرآیندِ به راه افتادنِ خودِ برون‌ریزی دارد.

برای سازوکار پیدایش برون‌ریزی‌ها و فواره‌های این پیش‌ستاره دو نظریه‌ی عمده ارایه شده. برخی از پژوهشگران می‌گویند این دو جریان به طور جداگانه (مستقل)، و در دو بخش متفاوت از قرص گازی پیرامون پیش‌ستاره‌ی مرکزی پدید آمده‌اند (مدل ناوابسته یا مستقل)، ولی به نظر برخی دیگر از دانشمندان، نخست فواره‌ی پرسرعت پدید آمده بوده، سپس مواد پیرامونش را به دنبال خود کشیده و برون‌ریزی‌های آهسته‌تری را پدید آورده (مدل دربرگیری). اخترشناسان با وجود پژوهشِ گسترده هنوز به پاسخی قطعی نرسیده‌اند.
برداشت هنری از پیش‌ستاره‌ی "ام‌ام‌اس۵/اوام‌سی-۳". رصدهای آلما دو جریان گازی را در این پی‌ستاره شناسایی کرده‌اند، یک فواره‌ی پرسرعت و یک برون‌ریزی زاویه-گسترده‌ی کم‌سرعت که محورهایشان هم‌تراز نیست. این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر
هم‌تراز نبودن دو جریان می‌تواند در "مدل ناوابسته" رخ دهد، ولی در "مدل دربرگیری" به دشواری امکانش هست. افزون بر این، دانشمندان پی بردند که آن برون‌ریزیِ آهسته‌تر به اندازه‌ی چشمگیری زودتر از فواره پدید آمده بوده. این به روشنی "مدل ناوابسته" را پشتیبانی می‌کند.

ماساهیرو ماشیدا، استاد دانشگاه کیوشو می‌گوید: «این مشاهدات به خوبی با نتیجه‌ی شبیه‌سازی من همخوانی دارد.» او یک دهه پیش، پژوهش‌های پیشگامانه‌ای با شبیه‌سازی‌ ابررایانه‌ای در رصدخانه‌ی ملی اخترشناسی ژاپن انجام داده بود. در این شبیه‌سازی، برون‌ریزی زاویه-گسترده از بخش بیرونیِ قرص گازی پیرامون یک پیش‌ستاره بیرون می‌زند، ولی فواره‌ی پرسرعت به طور مستقل و جداگانه از منطقه‌ی درونی قرص سرچشمه می‌گیرد. ماشیدا می‌افزاید: «دیدنِ یک ناهم‌ترازی میان دو جریان گازی می‌تواند نشانگر تاب‌خوردگی قرص پیرامون پیش‌ستاره باشد.»

ساتوکو تاکاهاشی، یکی از نویسندگان این پژوهش از رصدخانه‌ی ملی اخترشناسی ژاپن می‌گوید: «حسمندی و واگشود زاویه‌ایِ بالای آلما به ما امکان خواهد داد تا شمار بیشتر و بیشتری از سامانه‌های "برون‌ریزی-فواره‌ی پرانرژی" مانند ام‌ام‌اس۵/اوام‌سی-۳ را بیابیم. این گونه سامانه‌ها سرنخ‌هایی درباره‌ی سازوکار شکل‌گیری برون‌ریزی‌ها و فواره‌ها به ما می‌دهد. افزون بر این، بررسی چنین اجرامی می‌تواند چیزهایی درباره‌ی چگونگی کارکرد برافزایش جرم و فرآیندهای برون‌ریزی در نخستین گام زندگی ستارگان به ما بگوید.»

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

واژه‌نامه:
star - ALMA - outflow - jet - protostar - Yuko Matsushita - Kyushu University - birth cry - MMS5/OMC-3 - radio wave - Doppler shift - Astrophysical Journal - precession - protostellar outflow - independent model - entrainment model - Masahiro Machida - simulation - supercomputer - National Astronomical Observatory - Japan - Satoko Takahashi - accretion - star formation

منبع: almaobservatory

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه