کهکشان راه شیری ممکن است بیش از آنچه فکر می‌کردیم ستاره تولید کند!!
بخشی از یک مهدکودک ستارگان به نام سحابی کارینا که توسط هابل تصویربرداری شده است. (NASA، ESA، Mario Livio/STScI، تیم بیستمین سالگرد هابل/STScI)
تجزیه و تحلیل پرانرژی ترین نور در کهکشان نشان داده است که ما ممکن است در مورد سرعت تشکیل ستاره در کهکشان راه شیری اشتباه کنیم.
پرتوهای گامای تولید شده توسط واپاشی رادیواکتیو ایزوتوپ های تولید شده در طی شکل گیری ستاره‌ها نشان می‌دهد که ستاره‌ها با سرعت چهار تا هشت برابر جرم خورشید در سال در حال شکل‌گیری هستند. این ممکن است زیاد به نظر نرسد، اما دو تا چهار برابر بیشتر از تخمین‌های فعلی است که نشان می‌دهد کهکشان خانه ما آنطور آرام نیست که فکر می‌کردیم.
و این پیامدهای مهمی برای درک ما از تکامل کهکشان و اطرافیانمان دارد، زیرا سرعت تولد و مرگ ستاره‌ها می‌تواند ترکیب شیمیایی کلی کهکشان را تغییر دهد.
مقاله‌ای که این یافته را توصیف می‌کند، به رهبری توماس سیگرت اخترفیزیکدان از دانشگاه وورزبورگ در آلمان، برای انتشار در اخترشناسی و اخترفیزیک پذیرفته شده است.
ستاره‌ها کارخانه‌هایی هستند که عناصر پیچیده‌تر جهان ما را تولید می‌کنند. هسته‌های آنها کوره‌هایی هستند که اتم‌ها را به هم می‌کوبند تا آنها را به اتم‌های بزرگ‌تر تبدیل کنند. هنگامی که آنها می‌میرند، این عناصر سنگینتر به فضای بین ستاره‌ای پرتاب می‌شوند تا در ابرها رانده شوند یا در ستارگان جدیدی به کار گرفته شوند که در حال شکل گیری هستند. انفجارهای ابرنواختر آنها نیز پرانرژی است و عناصر سنگین‌تری را ایجاد می‌کند که هسته آنها قادر به پشتیبانی آنها نیست.
مانند مرگ آنها، تولد ستاره‌ها نیز پرانرژی است. آنها از توده های متراکم در ابرهای غبار و گاز بین ستاره‌ای تشکیل می‌شوند که تحت گرانش فرو می‌ریزند و حریصانه مواد را از فضای اطراف خود جمع می‌کنند تا زمانی که فشار و گرمای کافی در هسته آنها وجود داشته باشد تا همجوشی را مشتعل کند. همانطور که آنها این کار را انجام می‌دهند، آنها شروع به انتشار بادهای ستاره‌ای قدرتمندی می‌کنند که ذرات را به فضا منتقل می‌کنند و جتهای پرتاب شده از قطبهای ذرات آنها در امتداد میدان مغناطیسی ستاره شتاب می‌گیرند.
یکی از عناصری که از مرگ ستاره‌ها ناشی می‌شود، ایزوتوپ رادیواکتیو آلومینیوم به نام آلومینیوم-26 است. از نظر کیهانی آلومینیوم-26 دوام زیادی ندارد. نیمه عمر آن 717000 سال است. و با فروپاشی، تابش گاما در طول موج خاصی تولید می کند.
اما آلومینیوم 26 به مقدار قابل توجهی در ابرهای موادی نیز وجود دارد که ستاره‌های تازه شکل گرفته را احاطه کرده‌اند. اگر سرعت سقوط مواد به ستاره از سرعت صوت بیشتر شود، یک موج ضربه‌ای شکل می‌گیرد و پرتوهای کیهانی تولید می‌کند. همانطور که پرتوها با ایزوتوپهای موجود در غبار مانند آلومینیوم-27 و سیلیکون-28 برخورد می‌کنند، می‌توانند ایزوتوپ آلومینیوم-26 را تولید کنند.
بنابراین، با نگاه کردن به بودجه تابش گاما در کیهان تولید شده توسط واپاشی رادیواکتیو آلومینیوم-26، ستاره‌شناسان می‌توانند سرعت تشکیل ایزوتوپ و مرگ ستارگانی را تخمین بزنند که در کهکشان راه شیری تولید می‌شوند و از آن برای تعیین کلیت نرخ تولید ستاره استفاده کنند.
تخمین‌های کنونی برای سرعت تشکیل ستاره‌های کهکشان راه شیری در حدود موادی به ارزش دو خورشید است که هر سال به ستاره تبدیل می‌شوند. از آنجایی که بیشتر ستارگان کهکشان راه شیری بسیار کمتر از خورشید جرم دارند، تخمین زده می‌شود که به طور متوسط سالانه حدود شش یا هفت ستاره باشد.
سیگرت و همکارانش یک سرشماری از تابش گامای آلومینیوم-26 در کهکشان انجام دادند و مدلسازی کردند تا محتمل‌ترین مکانیسم تولید برای فراوانی مشاهده شده این نور را مشاهده کنند. آنها دریافتند که بهترین تناسب سرعت تشکیل ستاره در حدود چهار تا هشت جرم خورشیدی در سال یا حدود 55 ستاره در سال است..
مدل‌ها تابش گامای کهکشان راه شیری را آنطور که در حال حاضر مشاهده می‌شود، کاملاً بازتولید نکردند و فاصله منبع پرتو گاما می‌تواند تخمین نهایی را تغییر دهد، اما اندازه‌گیری آن دشوار است. به همین دلیل است که محققان فقط می‌توانند محدوده‌ای را برای سرعت تشکیل ستاره به‌جای یک جرم مشخص ارائه کنند.
با این حال، روش این تیم نویدبخش درک بهتر چگونگی ساخت ستاره‌های جدید راه شیری است. تشکیل ستارگان معمولاً در غبار و گاز غلیظی پوشانده شده است که دیدن آنها دشوار است. شمارش تشعشعات گامایی که تولید می‌کند می‌تواند یکی از راه‌های موثر برای نگاه کردن به پشت پرده باشد.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
The Milky Way Might Be Producing More Stars Than We Thought
By MICHELLE STARR01 March 2023
https://www.sciencealert.com/the-milky-way-might-be-producing-more-stars-than-we-thought