قرص مارپیچی پیرامون یک ستاره نوزاد غول‌پیکر

نمایشی از تاریخچه‌ی رازگونه‌ی مارپیچی که آلما دیده: سه تصویر پایینی نماهای به دست آمده از شبیه‌سازی عددی را  به ترتیب: درست به هنگام گذرِ جرم ناخوانده در ۱۲ هزار سال پیش، ۴۰۰۰ سال پس از آن و ۸۰۰۰ سال بعدتر نشان می‌دهند. نمای چهارم در بالا هم از داده‌های آلما به دست آمده و پیکره‌ی کنونی این مارپیچ و دو جرم کناری‌اش را ۱۲ هزار سال پس از گذر می‌نمایاند. تصویر بزرگ‌تر

اخترشناسان به کمک آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) در مرکز کهکشان راه شیری یک قرص برافزایشی غول‌آسا با دو بازوی مارپیچی را به گِردِ یک پیش‌ستاره با جرم ۳۲ برابر خورشید یافته‌اند.

قرص‌های پیش‌ستاره‌ای (قرص‌های برافزایشی  پیرامون ستارگان نوزاد) اجزایی ضروری در پیدایش ستارگان هستند زیرا به طور پیوسته از محیط پیرامونشان به این نوزادان گاز می‌خورانند. آنها گهواره‌هایی ستاره‌ای هستند که ستارگان در دلشان به دنیا آمده و بزرگ می‌شوند.

در چند دهه‌ی گذشته، بررسی‌های گسترده‌ای روی قرص‌های برافزایشی پیرامون پیش‌ستارگان کم‌جرم خورشیدسان انجام شده که به گنجینه‌ای از دستاوردهای رصدی و نظری انجامیده است.

برای پیش‌ستاره‌های غول‌پیکر، به ویژه آنهایی که از گونه‌ی آغازینِ "رده‌ی او" (O-type) با جرم بیش از ۳۰ برابر خورشید هستند، هنوز روشن نیست که آیا قرص‌های برافزایشی در پیدایش آنها نقشی ارند یا نه و اگر دارند چگونه.

این ستارگان غول‌پیکر بسیار درخشان‌تر از خورشیدند، با تابندگی‌های ذاتی‌ای تا چند صد هزار برابر درخشندگی خورشید که به شدت بر محیط سرتاسر کهکشان تاثیر می‌گذارد.

کیجو ژانگ و همکارانش از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین برای تصویربرداری از یک قرص برافزایشی در فاصله‌ی ۲۶ هزار سال نوری و با چند برابر جرم خورشیدی پیرامون یک پیش‌ستاره‌ی غول‌پیکر در ابر مولکولی کمان-سی در مرکز کهکشان به سراغ آلما رفتند.

این قرص دارای قطری به اندازه‌ی حدود ۴۰۰۰ یکای اخترشناسی (ای‌یو) است و یک ستاره‌ی آغازینِ رو به رشدِ "رده‌ی او" به جرم ۳۲ برابر خورشید را در بر گرفته است.

ژانگ می‌گوید: «این سامانه یکی از پرجرم‌ترین پیش‌ستاره‌ها با قرص‌های برافزاییشی و همچنین نماینده‌ی نخستین تصویربرداری مستقیم از یک قرص برافزایشی پیش‌ستارای در مرکز کهکشان است.»«این یافته نشان می‌هد که پیدایش ستارگان بزرگ و آغازین "رده‌ی او" هم دارای گامی با قرص‌های برافزایشی است و چنین نتیجه‌گیری‌ای برای مرکز کهکشان هم معتبر است.»

جالب‌تر از همه این که این قرص به روشنی دو بازوی مارپیچی را نشان می‌دهد. چنین بازوهای مارپیچی‌ای همانند آنهایی هتند که در کهکشان‌های مارپیچی دیده می‌شوند، ولی در پیش‌ستاره‌ها به ندرت دیده شده‌اند.

بازوهای مارپیچی در قرص‌های برافزایشی می‌توانند به دلیل تکه تکه شدن ناشی از ناپایداری‌های گرانشی پدیدار شوند. با این همه، قرصی که در این پژوهش یافته شده داغ و پرآشوب است، بنابراین توانش را دارد که گرانش خود را تراز (متعادل) کند.

اخترشناسان جرمی را با حدود سه برابر جرم خورشید در فاصله‌ی حدود ۸۰۰۰ ای‌یو از قرص یافتند.

آنها از راه یک بررسی که پیوندی از راه حل‌های تحلیلی و شبیه‌سازی‌‌های عددی بود، سناریویی را بازتولید کردند که در آن، یک جرم در زمانی بیش از ۱۰ هزار سال پیش از کنار این قرص گذشته و آن را برآشفته بوده، چیزی که به پیدایش این بازوهای مارپیچی انجامید.

شینگ لو، اخترشناس رصدخانه‌ی نجومی شانگهای در آکادمی علوم چین می‌گوید: «شبیه‌سازی عددی به خوبی با مشاهدات آلما همخوانی دارد.»«ما به این نتیجه رسیدیم که بازوهای مارپیچی در این قرص یادگاری از گذرِ نزدیک این جرم ناخوانده بوده.»

یافته‌های این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر آسترونومی منتشر شده است.

------------------------------------------

تلگرام، توییتر، اینستاگرام و فیسبوک یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky

واژه‌نامه:

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA - accretion disk - spiral arm - solar mass - protostar - Galactic center - protostellar disk - star - star formation - solar-like - early O-type - Sun - luminosities - Galaxy - Harvard & Smithsonian’s Center for Astrophysics - Qizhou Zhang - Sagittarius C molecular cloud - astronomical unit - AU - spiral arm - spiral galaxy - gravitational instability - numerical simulation - Xing Lu - Shanghai Astronomical Observatory - Chinese Academy of Sciences - Nature Astronomy

منبع: sci-news

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان