این قرص گازی غول‌پیکر نظریه پیدایش سیاره‌ها را به چالش می‌کشد
 |
| تصویر آلما از خرده قرص پیرامون ستاره‌ی جوان "۴۹ نهنگ". پراکندگی غبار به رنگ سرخ نشان داده شده؛ پراکندگی مونوکسید کربن به رنگ سبز؛ و پراکندگی اتم‌های کربن هم به رنگ آبی. |
اخترشناسان به کمک آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) ستاره‌ی جوانی را یافته‌اند که با انبوه شگفت‌آوری از گاز در بر گرفته شده. این ستاره که "۴۹ نهنگ" نام دارد ستاره‌ای ۴۰ میلیون ساله است؛ نظریه‌های کنونیِ پیدایش سیاره‌ها (فرآیند سیاره‌زایی) پیش‌بینی می‌کنند که این گازها می‌بایست تا این سن ستاره پراکنده و ناپدید شده باشند. میزان این گازها که به گونه‌ی اسرارآمیزی بالاست نیاز به یک بازنگری در شناخت کنونی‌مان از فرآیند سیاره‌زایی را پیش می‌آورد.
سیاره‌ها در قرص‌های گاز و غبار -به نام قرص‌های پیش‌سیاره‌ای- پیرامون ستارگان جوان ساخته می‌شوند. ذرات غبار روی هم انباشته می‌شوند و سیاره‌های زمین‌سان را می‌سازند یا با گردآوری حجم‌های گستره‌ای از گازِ درون قرص، هسته‌های سیاره‌های غول‌پیکرِ گازی مشتری‌سان را پدید می‌آورند. بر پایه‌ی نظریه‌های کنونی، با گذشت زمان، گازهای درون قرص یا در پیکره‌ی سیاره‌ها سهیم می‌شوند یا در اثر فشار تابش ستاره‌ی مرکزی پراکنده می‌شوند. در پایان ستاره‌ای می‌ماند که با چند سیاره و قرصی از غبارهای آواری در بر گرفته شده. این قرص غبار که خرده‌قرص نام دارد، وجودش نشانگر اینست که فرآیند سیاره‌زایی در یک سامانه تقریبا پایان یافته است.
پیشرفت‌های تازه در تلسکوپ‌های رادیویی به شگفتی‌هایی در این زمینه انجامیده. اخترشناسان دریافته‌اند که چندین خرده‌قرص هنوز مقداری گاز در بر دارند. اگر گازها به مدت دراز در خرده‌قرص‌ها بمانند، دانه‌های (بذرهای) سیاره‌ای شاید زمان و مواد کافی داشته باشند تا سیاره‌ه‌های غول‌پیکر مشتری‌سان بسازند. بنابراین گازهای درون خرده‌قرص بر همنهش (ترکیب) سامانه‌ی سیاره‌ای که در پایان پدید می‌آید تاثیر می‌گذارند.
 |
| تصویر آلما از خرده قرص پیرامون ستاره‌ی جوان "۴۹ نهنگ". پراکندگی غبار به رنگ سرخ نشان داده شده؛ پراکندگی مونوکسید کربن به رنگ سبز؛ و پراکندگی اتم‌های کربن هم به رنگ آبی. |
آیا هیگوچی، اخترشناس رصدخانه‌ی اخترشناسی ملی ژاپن (ان‌ای‌اوجی) می گوید: «ما با بیش از ۱۰۰ ساعت رصد به کمک تلسکوپ آسته (ASTE) گاز اتمی کربن را در خرده‌قرص پیرامون ۴۹ نهنگ یافتیم.» آسته یک رادیوتلسکوپ به قطر ۱۰ متر در شیلی است که توسط ان‌ای‌اوجی اداره می‌شود. هیگوچی می‌افزاید: «... ما برای دستیابی به دیدگاهی دقیق‌تر از آلما هم کمک گرفتیم و این دومین شگفتی را به ما داد. به نظر می‌رسد گاز کربن پیرامون ۴۹ نهنگ فراوانی‌اش ۱۰ برابرِ برآورد پیشین ما است.»
این دانشمندان به لطف توان واگشود (وضوح) بالای آلما توانستند پراکندگی فضایی اتم‌های کربن در یک خرده‌قرص را برای نخستین بار نشان دهند. اتم‌های کربن پراکندگی گسترده‌تری دارند تا مونوکسیدکربن که دومین مولکول فراوان پیرامون ستارگان جوانست؛ فراوان‌ترین مولکول هیدروژن است. اینجا میزان این اتم‌های کربن به اندازه‌ای بالا بود که پژوهشگران حتی امواج رادیویی کم‌سویی که از یک اتم کمیاب‌تر (کربن ۱۳) می‌آمد را هم دیدند. این نخستین نمونه‌ی پرتوی کربن ۱۳ با بسامد ۴۹۲ گیگاهرتز در یک جرم نجومی است، که به طور معمول پشت تابش پرتوی کربن معمولیِ ۱۲ پنهان می‌شود.
هیگوچی می‌گوید: «میزان کربن ۱۳ تنها ۱ درصد کربن ۱۲ است، بنابراین دیده شدن کربن ۱۳ در این خرده‌قرص به کلی نامنتظره بود. این گواه روشنی‌ست بر این که میزان گاز ۴۹ نهنگ به گونه‌ی شگفت‌انگیزی بالاست.»
 |
| برداشت هنری از قرص پر از گاز پیرامون ستاره‌ی "۴۹ نهنگ" |
ریشه‌ی این گاز چیست؟ پژوهشگران دو احتمال برایش مطرح کرده‌اند.
یک احتمال می‌گوید این گازهای پسمانده‌ایست که در آخرین گام پیدایش سیاره‌ها از پراکنده شدن جان به در برده‌اند. ولی میزان گاز پیرامون ۴۹ نهنگ تقریبا هم‌اندازه‌ی گازهای پیرامون ستارگان بسیار جوان‌تری است که هنوز در گام پیدایش سیاره‌ها به سر می‌برند. هیچ مدل نظری‌ای سراغ نداریم که بگوید این همه گاز چگونه توانسته این همه مدت دوام بیاورد.
احتمال دوم اینست که این گاز در برخورد اجرام کوچکی مانند دنباله‌دارها آزاد شده است. ولی شمار برخوردهایی که برای توضیح میزان بالای گاز پیرامون ۴۹ نهنگ نیازست بسیار بیشتر از آنست که با نظریه‌های کنونی همساز شود. این داده‌های آلما دانشمندان را به بازنگری در مدل‌های سیاره‌زایی وا می‌دارد.
گفتنی‌ست ستاره‌ی ۴۹ نهنگ با فاصله‌ی ۱۸۶ سال نوری از زمین، در راستای صورت فلکی نهنگ دیده می‌شود.
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
واژه‌نامه:
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA - star - 49 Ceti - planet formation - protoplanetary disk - Earth - Jupiter - debris disk - planetary system - atom - carbon - ASTE - Aya Higuchi - National Astronomical Observatory of Japan - NAOJ - radio telescope - Chile - carbon monoxide - molecule - hydrogen - radio wave - 13C - 12C - comet - Cetus
منبع: sciencedaily
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر