یک رمز و راز فضایی 16 ساله حل شد ، و یک حلقه مفقوده یک ستاره را فاش کرد – ScienceDaily


در سال 2004 ، دانشمندان فضاپیمای Galaxy Evolution Explorer (GALEX) ناسا شیئی متفاوت از هر آنچه را که در کهکشان راه شیری دیده اند مشاهده کردند: یک قطره بزرگ و ضعیف گاز با یک ستاره در مرکز آن. اگرچه در واقع نوری که برای چشم انسان قابل ساطع نیست ، GALEX یک نقطه را در نور ماوراio بنفش (UV) می گیرد و بنابراین در تصاویر آبی به نظر می رسد. مشاهدات بعدی همچنین یک ساختار حلقه ای ضخیم را در آن نشان داد. این همان چیزی است که این تیم سحابی حلقه آبی نامید. برای 16 سال آینده ، آنها آن را با تعدادی تلسکوپ زمینی و فضایی ، از جمله رصدخانه WM Keck در Maunakea ، هاوایی ، مطالعه کردند ، اما هرچه بیشتر یاد بگیرند ، به نظر می رسد مرموزتر است.

یک مطالعه جدید در تاریخ 18 نوامبر در مجله منتشر شده است طبیعت ممکن است پرونده را شکسته باشد. با استفاده از مدل های نظری پیشرفته در انواع داده های جمع آوری شده برای این جسم ، نویسندگان استدلال می کنند که سحابی – ابر گازی در فضا – احتمالاً از بقایای دو ستاره تشکیل شده است که با هم برخورد کرده و در یک ستاره واحد ادغام شده اند.

اگرچه تصور می شود سیستم های ستاره ای یکپارچه کاملاً متداول هستند ، اما مطالعه به محض تشکیل تقریباً غیرممکن است زیرا توسط آوارهای حاصل از برخورد پنهان می شوند. پس از پاکسازی بقایا – حداقل صدها هزار سال بعد – شناسایی آنها چالش برانگیز است زیرا به نظر می رسد مانند ستاره های غیر مرتبط هستند. به نظر می رسد سحابی حلقه آبی حلقه مفقوده است: ستاره شناسان تنها چند هزار سال پس از ادغام ، هنگامی که شواهد وحدت هنوز فراوان است ، سیستم ستاره را می بینند. به نظر می رسد این اولین نمونه شناخته شده از یک سیستم ستاره ای واحد در این مرحله باشد.

GALEX که بین سالهای 2003 و 2013 کار می کرد و توسط آزمایشگاه پیشرانه جت جنوب کالیفرنیای ناسا اداره می شد ، برای مشاهده تاریخچه تشکیل ستاره با مشاهده جمعیت های ستاره ای جوان در نور UV ایجاد شد. اکثر اشیا observed مشاهده شده توسط GALEX هم در نزدیکی اشعه ماورا UV بنفش ساطع می شوند (در تصاویر GALEX به صورت زرد نشان داده می شود) و هم اشعه ماورا بنفش (که به صورت آبی نشان داده می شود) ، اما سحابی حلقه آبی برجسته است زیرا فقط نور ماورا UV بنفش بسیار دور را ساطع می کند.

اندازه این جسم شبیه بقایای ابرنواختر است که با کم شدن سوخت و انفجار یک ستاره عظیم یا سحابی سیاره ، بقایای باد شده یک ستاره به اندازه خورشید ما تشکیل می شود. اما سحابی حلقه آبی یک ستاره زنده در مرکز خود داشت. علاوه بر این ، بقایای ابرنواختر و سحابی های سیاره ای طول موج های مختلفی را خارج از محدوده UV منتشر می کنند ، در حالی که سحابی حلقه آبی چنین نمی کند.

سیاره فانتوم

در سال 2006 ، تیم GALEX سحابی را با تلسکوپ 5.1 متری هاله در رصدخانه پالومار در سن دیگو کانتی ، کالیفرنیا و سپس با استفاده از تلسکوپ های 10 متری رصدخانه Keck رصد کردند. آنها شواهدی از یک موج شوک در سحابی را با استفاده از طیف سنج تصویربرداری با وضوح پایین رصدخانه Keck (LRIS) پیدا کردند ، که نشان می دهد گازی که سحابی حلقه آبی را تشکیل می دهد در واقع توسط یک رویداد خشن در اطراف ستاره مرکزی دفع شده است.

کری هاودلی ، فیزیکدان فیزیک در Caltech و نویسنده اصلی این تحقیق گفت: “طیف LRIS كك در جبهه اعتصاب در میخ زدن سحابی حلقه آبی بسیار ارزشمند بود.” “سرعت آن خیلی سریع پیش می رفت ، برای یک سحابی سیاره ای معمولی ، اما خیلی آهسته بود تا بتواند ابرنواختر باشد. این سرعت غیرمعمول بین آنها یک ایده قوی به ما داد که احتمالاً اتفاق دیگری برای ایجاد سحابی رخ داده است.”

داده های طیف سنج Echelle (HIRES) از رصدخانه Keck همچنین حاکی از آن است که این ستاره مقدار زیادی ماده را روی سطح خود می کشد. اما این مطالب از کجا آمده است؟

مارک سایبرت ، متخصص فیزیک نجومی در موسسه علوم کارنگی و عضو تیم GALEX در Caltech که JPL را اداره می کند ، گفت: “مشاهدات HIRES در Keck اولین شواهد را به ما نشان داد که سیستم در حال جمع آوری مواد است.” “برای مدت طولانی ، ما فکر می کردیم ممکن است سیاره ای چندین برابر جرم مشتری وجود داشته باشد که توسط ستاره پاره شده و همه گاز را از سیستم خارج کند. اگرچه به نظر می رسد داده های HIRES از این نظریه پشتیبانی می کند ، وی همچنین به ما گفت. در مورد این تفسیر محتاط باشید ، با این فرض که افزایش ممکن است ارتباطی با حرکات موجود در جو ستاره مرکزی داشته باشد. “

برای جمع آوری اطلاعات بیشتر ، در سال 2012 تیم GALEX از تلسکوپ پهن باند مادون قرمز (WISE) ناسا ، یک تلسکوپ فضایی که آسمان را در نور مادون قرمز بررسی می کند ، استفاده کرد و یک دیسک گرد و غبار را به دور ستاره شناسایی کرد. داده های بایگانی سه رصدخانه مادون قرمز دیگر نیز دیسک را مشاهده کردند. این کشف احتمال وجود یک سیاره به دور ستاره را نیز رد نمی کند ، اما در پایان تیم نشان می دهد که دیسک و مواد منتشر شده در فضا از چیزی بزرگتر از حتی یک سیاره غول پیکر آمده است. سپس در سال 2017 ، تلسکوپ Hobby-Eberly در تگزاس تایید کرد که هیچ جرم فشرده ای به دور این ستاره وجود ندارد.

بیش از یک دهه پس از کشف سحابی حلقه آبی ، این تیم اطلاعاتی را در مورد سیستم چهار تلسکوپ فضایی ، چهار تلسکوپ زمینی ، مشاهدات تاریخی این ستاره از سال 1895 (برای جستجوی تغییرات در روشنایی آن به مرور زمان) و کمک دانشمندان غیر نظامی جمع آوری کرده است. از طریق انجمن ناظران ستاره متغیر آمریکا (AAVSO). اما توضیح در مورد آنچه که باعث ایجاد این سحابی شده هنوز در حال از بین رفتن است.

مرد ستاره ای

وی گفت که وقتی هادلی در سال 2017 با تیم تحقیقاتی GALEX کار خود را آغاز کرد ، گروه “با سحابی حلقه آبی” به دیوار “برخورد”. اما هاولی مجذوب شی inexp غیرقابل توجیهی تا آن زمان و ویژگیهای عجیب آن بود ، بنابراین چالش تلاش برای حل رمز و راز را پذیرفت. به نظر می رسید که این راه حل از مشاهدات بیشتر سیستم نبوده است ، بلکه از تئوری های پیشرفته ای است که می تواند داده های موجود را معنا کند. بنابراین کریس مارتین ، محقق ارشد GALEX در Caltech ، برای کمک به برایان متزگر از دانشگاه کلمبیا مراجعه کرد.

متزگر به عنوان یک اخترفیزیکدان نظری ، مدل های ریاضی و محاسباتی پدیده های کیهانی را ایجاد می کند که می توانند برای پیش بینی شکل و رفتار این پدیده ها استفاده شوند. او در ادغام کیهانی تخصص دارد – برخورد بین اجسام مختلف ، اعم از سیاره یا ستاره یا دو سیاه چاله.

هاولی گفت: “نه تنها قادر به توضیح داده هایی بود که دیدیم ، بلکه اساساً آنچه را مشاهده می کردیم پیش بینی می کرد.” او می گفت: “اگر این یک ادغام ستاره ای است ، پس باید X را ببینید” و مثل “بله! ما این را می بینیم! “

تیم تحقیق نتیجه گرفت که سحابی محصول همجوشی ستاره ای نسبتاً تازه ای است که احتمالاً بین ستاره ای مشابه خورشید ما و ستاره ای تقریباً یک دهم اندازه (یا حدود 100 برابر جرم مشتری) رخ داده است. در اواخر عمر خود ، ستاره خورشید مانند شروع به تورم کرد و به ماه خود نزدیک شد. در نهایت ، ستاره کوچکتر مارپیچ می شود و به ماهواره بزرگتر می رسد. در طول راه ، ستاره بزرگتر ستاره کوچکتر را پاره کرد ، قبل از اینکه بطور کامل ستاره کوچکتر را ببلعد ، خود را در یک حلقه از بقایا پیچید.

این رویداد خشن بود که منجر به شکل گیری سحابی حلقه آبی شد. این ادغام ابرهای باقی مانده داغ را به فضا پرتاب کرد که توسط دیسک گاز به دو قسمت بریده شد. این باعث ایجاد دو ابر مخروطی از بقایا می شود که پایه های آنها در جهت مخالف از ستاره دور شده و با حرکت به سمت بیرون منبسط می شوند. پایه یک مخروط تقریباً مستقیماً به زمین می آید و دیگری تقریباً مستقیم. آنها بسیار ضعیف هستند و نمی توانند خودشان ببینند ، اما ناحیه ای که مخروط ها با هم تداخل دارند (همانطور که از زمین دیده می شود) حلقه مرکزی آبی GALEX مشاهده شده را تشکیل می دهد.

هزاره گذشت و ابر در حال انبساط آوار خنک شد و مولکول ها و گرد و غبار را تشکیل داد ، از جمله مولکول های هیدروژن که با محیط بین ستاره ای برخورد کردند ، مجموعه کمیاب از اتم ها و ذرات انرژی که فضای بین ستاره ها را پر کرده است. این برخوردها باعث تحریک مولکول های هیدروژن شده و باعث می شود که آنها طول موج خاصی از نور ماورا بنفش را ساطع کنند. با گذشت زمان ، درخشش به اندازه کافی روشن شد تا GALEX بتواند آن را ببیند.

همجوشی ستاره می تواند هر 10 سال یک بار در کهکشان راه شیری رخ دهد ، به این معنی که ممکن است جمعیت قابل توجهی از ستاره هایی که در آسمان می بینیم یک بار بوده است.

متزگر گفت: “ما سیستم های دو ستاره زیادی را می بینیم كه می توانند یك روز ادغام شوند و ما فكر می كنیم ستاره هایی را شناسایی كرده ایم كه شاید میلیون ها سال پیش با هم ادغام شده باشند. اما تقریباً هیچ اطلاعاتی در مورد آنچه بین آنها می گذرد نداریم.” . “ما فکر می کنیم که احتمالاً بسیاری از بقایای جوان ادغام ستاره ها در کهکشان ما وجود دارد و سحابی حلقه آبی می تواند شکل ظاهری آنها را به ما نشان دهد تا بتوانیم تعداد بیشتری از آنها را شناسایی کنیم.”

اگرچه این احتمالاً نتیجه یک رمز و راز 16 ساله است ، اما همچنین می تواند آغاز فصل جدیدی در مورد بررسی ادغام های ستاره ای باشد.

سایبرت گفت: “شگفت آور است که GALEX توانست این جسم واقعاً ضعیف را پیدا کند که ما بدنبال آن نبودیم ، اما به نظر می رسد که برای ستاره شناسان چیزی جالب باشد.” “این فقط تکرار می کند که وقتی به جهان در یک موج جدید یا به روشی جدید نگاه می کنید ، کارهایی را پیدا می کنید که تصور نمی کردید انجام دهید.”


منبع: packge-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>