کشف علت تاخیر تشکیل دیسک بقایای ستاره‌های کوتوله سفید!!

مفهوم هنری دیسک بقایای کوتوله سفید را نشان می‌دهد. اعتبار: NASA / JPL-Caltech.

کوتوله‌های سفید‌، هسته‌های درخشان ستاره‌های مرده هستد که اغلب میزبان دیسکهای بقایای گرد و غبار هستند. با این حال، این دیسکهای باقی مانده تنها 10 تا 20 میلیون سال پس از مرحله خشن تشکیل ستاره غول سرخ ظاهر می‌شوند. مقاله جدیدی از دانشمندان تحقیقات موسسه علوم سیاره، جوردن استکلوف، دلیل این تأخیر را فاش می‌کند.

استكلوف گفت: “وقتی سوخت هسته‌ای ستاره‌ای از نظر جرمی مشابه خورشید تمام شود، ابتدا به سمت تبدیل به یک غول سرخ پیش می‌رود. در پایان زندگی خورشید ما، به یک غول سرخ تبدیل می‌شود که درونی‌ترین سیارات را می‌پوشاند و نابود می‌کند: عطارد، ونوس و احتمالاً زمین. در طول این مرحله، ستارگان غول سرخ نیز بخش بزرگی از جرم خود را از دست می‌دهند، قبل از اینکه در نهایت به یک کوتوله سفید – یک توپ کربن و اکسیژن در اندازه زمین با نیمی از جرم خورشید تبدیل شود. مدار هر سیاره باقیمانده را بی‌ثبات می‌کند که می‌تواند سیارکها را پراکنده کند و برخی از آنها را به سمت کوتوله سفید میزبان پرتاب کند. ” استكلوف، نویسنده اصلی كتاب”چگونه تصعید باعث شروع تشکیل بقایای گرد و غبار گرد و غبار در اطراف ستارگان كوتوله سفید می‌شود” كه در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شده است. الیزابت آر. آدامز، دانشمند ارشد PSI، یکی از نویسندگان این مقاله است.

هنگامی که اجرام سیاره‌ای مانند این سیارکها بیش از حد به ستاره میزبان خود – کوتوله سفید – نزدیک می‌شوند، دیسکهایی به وجود می‌آیند که نیروهای جزر و مدی آنها می‌توانند آنها را به گرد و غبار تبدیل کنند. بنابراین، کوتوله‌های سفید و گرم که میزبان سیستمهای سیاره‌ای بی‌ثبات هستند، انتظار می‌رود به سرعت دیسکهای باقی مانده گرد و غبار را تشکیل دهند. با این حال  مشاهدات نشان می‌دهد که دیسکهای بقایای گرد و غبار تنها پس از تاخیر طولانی تشکیل می‌شوند.

“ما فهمیدیم که این تاخیر در نتیجه داغ بودن این کوتوله‌های سفید جوان است. آنقدر گرم است که هر گرد و غباری که از یک سیارک ایجاد می‌شود به سرعت بخار می‌شود و از بین می‌رود. ما دریافتیم که این گرد و غبار فقط پس از گذشت زمان در کوتوله سفید متوقف می‌شود. استکلوف گفت: “به میزان کافی خنک شود، تا دمای سطح تقریباً 27000 درجه کلوین (48000 درجه فارنهایت) شود. این دما موافق مشاهدات این سیستمهای کوتوله سفید است.

استکلوف گفت: “منظومه شمسی ما طی چند میلیارد سال این سرنوشت را دنبال خواهد کرد، وقتی سوخت خورشید تمام شود، به یک غول سرخ تبدیل شده و سپس در نهایت یک کوتوله سفید خواهد شد.” بیشتر سیارات درونی نابود می‌شوند و مشتری به خارج مهاجرت می‌کند و مدار سیارکها را در کمربند سیارکهای ما بی‌ثبات می‌کند. برخی از این سیارکها ممکن است در انتها بسیار نزدیک به خورشید عبور کنند، جایی که جزر و مد ستاره‌ای می‌تواند آنها را تجزیه کند و دیسکهای باقی‌مانده غبارآلود تشکیل دهد. به عبارت دیگر، ممکن است در آینده‌ای دور نگاهی اجمالی به سیستم خانه خود داشته باشیم. “

منبع:

White dwarf stars’ debris disk formation delayed

by Alan Fischer, Planetary Science Institute

https://phys.org/news/2021-06-white-dwarf-stars-debris-disk.html