کشف دو ستاره نوزاد که در آبنمک کیهانی خوابیده‌اند!

تصویر پیوندیِ آلما از پیش‌ستاره‌ی دوتایی بزرگ "آیراس ۱۶۵۴۷-۴۲۴۷". رنگ‌های گوناگون نشان‌دهنده‌ی پراکندگی‌های گوناگونِ ذرات غبار (زرد)، متیل سیانید (سرخ)، نمک (سبز)، و بخار آب داغ (آبی) است چارچوب‌های پایین نماهای نزدیکی از هر یک از این اجزا هستند. غبار و متیل سیانید در پهنه‌هایی گسترده پیرامون دو ستاره پخش شده‌اند ولی نمک و بخار آب در قرص‌های پیرامون دو ستاره انباشته شده‌اند

اخترشناسان به کمک آرایه‌ی بزرگ میلیمتری زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) یک جفت ستاره‌ی نوزاد غول‌پیکر را یافته‌اند که دارند در یک سوپ شور کیهانی رشد می‌کنند. هر یک از این ستاره‌ها با قرصی گازی در میان گرفته شده که دربردارنده‌ی مولکول‌های کلرید سدیم (همان نمک خوراکی) و بخار آب داغ است.

این دانشمندان بررسی پرتوهای رادیویی آب و نمک دریافتند که این قرص‌ها دارای چرخشی مخالف هم هستند. این دومین بارست که نمک پیرامون ستارگان غول‌پیکر شناسایی می‌شود، که نشان می‌دهد نمک می‌تواند نشانگری بسیار خوب برای کاوش قرص‌های نزدیک ستارگان بزرگ نوزاد، یا همان قرص‌های پیراستاره‌ای باشد.

ستارگان در کیهان دارای جرم‌های بسیار گوناگونی هستند. کوچک‌ترها تنها یک دهم خورشید جرم دارند و بزرگ‌ترها به جرم‌هایی تا ۱۰ برابر خورشید یا بیشتر می‌رسند. از جرم که بگذریم، همه‌ی ستارگان در ابرهایی کیهانی از گاز و غبار ساخته می‌شوند. اخترشناسان مشتاقانه ریشه‌ی ستارگان را بررسی کرده‌اند، ولی فرآیند پیدایش ستارگان غول‌پیکر هنوز بر ما پوشیده است. دلیل این راز اینست که جایگاه پیدایش ستارگان بزرگ از زمین دورست و ستارگان بزرگِ نوزاد هم با ابرهایی غول‌آسا که ساختارهایی پیچیده دارند در بر گرفته شده‌اند. این دو واقعیت مانع از دسترسی اخترشناسان به دیدگاه‌هایی روشن و پاکیزه از ستارگان بزرگ جوان و جایگاه پیدایش آنها می‌شود.

گروهی از اخترشناسان به رهبری کی تاناکا در رصدخانه‌ی ملی اخترشناسی ژاپن از توانمندی آلما بهره جستند تا به بررسی محیط‌هایی که ستارگان بزرگ در آنها شکل می‌گیرند بپردازند. آنها ستاره‌ی دوتایی جوان و غول‌پیکر "آیراس ۱۶۵۴۷-۴۲۴۷" را رصد کردند و گسیلش‌های رادیویی از مولکول‌هایی بسیار گوناگون را دیدند. به طور ویژه، کلرید سدیم (NaCl) و آب داغ (H2O) را در کنار هر یک از این دو ستاره، یعنی در قرص‌های پیراستاره‌ای آنها یافتند. از سوی دیگر، مولکول‌های دیگری مانند متیل سیانید (استونیتریل، CH3CN) را که پیش از این هم پیرامون ستارگان بزرگ جوان دیده شده بود نیز در فاصله‌ی دورتری از این دو ستاره، هرچند که نه در ساختارهای کنارشان ردیابی شد.

تاناکا می‌گوید: «کلرید سدیم برای ما آشناست و آن را به نام نمک خوراکی می‌شناسیم، ولی مولکول رایجی در کیهان نیست. این تنها دومین بار بود که کلرید سدیم پیرامون ستارگان بزرگ جوان شناسایی می‌شود. نمونه‌ی نخستین در "چشمه‌ی آی" از "سحابی  کلاینمان-لو شکارچی" بود، ولی این چشمه آنچنان شگفت‌انگیز است که مطمئن نیستیم نمک در آن مناسب دیدن و ردیابی قرص‌های گاز پیرامون ستاره‌های بزرگ باشد. نتیجه‌های ما تایید کردند که نمک عملا یک نشانگر خوب است. از آنجایی که ستارگان نوزاد از همین قرص‌ها مواد می‌گیرند و بر جرم خود می‌افزایند، بررسی حرکت و ویژگی‌های این قرص‌ها برای شناختِ چگونگیِ رشد ستارگان نوزاد مهم است.»

بررسی‌های بیشتر روی این قرص‌ها نشانه‌های جالبی از ریشه‌ی این دو ستاره را آشکار می‌کند. یی‌چن ژانگ، پژوهشگر بنیاد رایکن می‌گوید: «ما نشانه‌‌هایی نااستوار (غیرمتقن) از این دیدیم که قرص‌ها دارند در جهت های مخالف هم می‌چرخند.» اگر این دو ستاره به شکل همزادهایی (دوقلوهایی) در یک قرص گازی بزرگ مشترک به دنیا آمده باشند، طبیعتا می‌بایست چرخش قرص‌هایشان هم‌جهت باشد. «پاد-چرخشِ این دو قرص می‌تواند نشانه‌ی این باشد که دو ستاره همزادهای واقعی نیستند، بلکه دو بیگانه هستند که در ابرهایی جداگانه شکل گرفته‌اند و بعدها با هم جفت شده‌اند.»

برداشت هنری از ستارگان بزرگ نوزاد در سامانه‌ی دوتایی "آیراس ۱۶۵۴۷-۴۲۴۷". هر یکی از این دو پیش‌ستاره با قرص گازی کوچکی در بر گرفته شده‌اند و همگی در قرصی بزرگ جای گرفته‌اند.

ستارگان بزرگ تقریبا همیشه دارای همدم‌هایی هستند، و بنابراین مهم است که ریشه و خاستگاه سامانه‌های دوتایی پرجرم بررسی شود. چشمداشت این دانشمندان اینست که رصدها و بررسی‌های بیشتر آگاهی‌های اعتمادپذیرتری درباره‌ی راز تولد آنها به ما بدهد.

وجود بخار آب داغ و کلرید سدیم، که دستاورد شکستنِ ذرات غبار است، سرشت داغ و پویای قرص‌های پیرامون ستارگان بزرگ نوزاد را نشان می‌دهد. جالب اینست که بررسی شهاب‌سنگ‌ها نشان می‌دهد قرصِ پیشا-سامانه‌ی خورشیدی [قرصی که خورشید و سامانه‌ی خورشیدی از آن ساخته شدند] هم دستخوش دماهای بالایی شده بوده که ذرات غبار در آنها بخار می‌شدند.

اخترشناسان با کمک نسل بعدی "آرایه‌ی بسیار بزرگ" (ngVLA) که اکنون در دست برنامه‌ریزی است خواهند توانست آزاد شدن این مولکول‌ها از ذرات غبار را ردیابی کنند. آنها پیش‌بینی می‌کنند با بررسی قرص‌های داغ با کلرید سدیم و آب داغ، حتی بتوانند سرنخ‌هایی برای شناخت ریشه‌ی سامانه‌ی خورشیدی‌مان به دست آورند.

ستارگان نوزاد "آیراس ۱۶۵۴۷-۴۲۴۷" با فاصله‌ی ۹۵۰۰ سال نوری از زمین، در صورت فلکی کژدم جای دارد. جرم کل این ستارگان ۲۵ برابر خورشید برآورد شده و با ابری غول‌پیکر به جرم ۱۰ هزار برابر خورشید در بر گرفته شده‌اند.

--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA - star - molecule - sodium chloride - table salt - radio - Sun - star formation - Earth - Kei Tanaka - National Astronomical Observatory - Japan - binary - IRAS 16547-4247 - NaCl - H2O - circumstellar disk - methyl cyanide - CH3CN - Orion KL Source I - Yichen Zhang - RIKEN - binary system - meteorite - proto-Solar System - Very Large Array - ngVLA - constellation Scorpius

منبع: sciencedaily
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان