ستاره‌شناسان نظریه‌ای در مورد مکان اسرارآمیز ستارگان پرجرم ارائه می‌دهند!!

اعتبار: CC0 دامنه عمومی

ستاره‌شناسان دانشگاه ایالتی جورجیا توضیحی برای وقوع عجیب ستارگان پرجرم واقع در دور از محل تولدشان در قرص کهکشان راه شیری یافته‌اند.

ستارگانی که جرمشان بیشتر از خورشید است، هسته‌های بسیار داغی دارند که تولید انرژی هسته‌ای را با سرعت بسیار بالایی هدایت می‌کنند. آنها از درخشان‌ترین اجرام در کهکشان ما هستند. اما از آنجایی که سوخت هیدروژنی آنها خیلی سریع می‌سوزد، عمر آنها نسبتاً کوتاه، شاید 10 میلیون سال در مقایسه با 10 بیلیون سال برای خورشید می‌باشد.

عمر کوتاه آنها به این معنی است که زمان کمی برای دور شدن از زادگاهشان وجود دارد. بیشتر ستارگان پرجرم در بخش صفحه تخت کهکشان ما یافت می‌شوند، جایی که ابرهای گازی به اندازه‌ای متراکم هستند که تولد ستاره‌ها را ترویج کنند و اخترشناسان خوشه‌های جوانی از ستاره‌های پرجرم را پیدا می‌کنند.

بنابراین، هنگامی که یک ستاره پرجرم در فاصله‌ای دور از قرص کهکشان پیدا می‌شود، چگونه به آنجا رسیده است؟

داگلاس گیس، ستاره‌شناس ایالت جورجیا، می‌گوید: «اخترشناسان در حال یافتن ستارگان پرجرم بسیار دور از محل پیدایش خود هستند، در واقع تا آنجا که در واقع بیش از عمر ستاره طول می‌کشد تا به آنجا برسند. این موضوع که چگونه ممکن است این اتفاق بیفتد، موضوعی است که در میان دانشمندان مورد بحث فعال است.

این مشکلی است که توسط ستاره پرجرم معروف به HD93521 ارائه شده است که در حدود 3600 سال نوری بالای صفحه کهکشانی قرار دارد. یک مطالعه جدید توسط گیس و دیگر ستاره‌شناسان از ایالت جورجیا یک اختلاف عمیق را نشان می‌دهد: زمان پرواز برای رسیدن به این مکان بسیار بیشتر از سن پیش‌بینی شده این ستاره پرجرم است.

اخترشناسان از تخمین فاصله جدیدی از فضاپیمای گایای آژانس فضایی اروپا همراه با بررسی طیف ستاره برای تعیین جرم و سن ستاره و همچنین حرکت آن در فضا استفاده کردند. آنها دریافتند که HD93521 دارای جرمی حدود 17 برابر بزرگتر از خورشید است و این منجر به سن پیش‌بینی شده حدود 5 میلیون سال می‌شود. از سوی دیگر، حرکت ستاره نشان می دهد که سفر آن از حدود 39 میلیون سال دیسک بسیار طولانی‌تر شده است.

اخترشناسان ایالت جورجیا این تفاوت عجیب بین طول عمر و زمان سفر ستاره را با پیشنهاد این که HD93521 از قرص به عنوان دو ستاره کم‌جرم و عمر طولانی‌تر خارج شد، به جای ستاره تک جرمی توضیح می دهند که امروزه می‌بینیم.

سرنخ معما این است که HD93521 یکی از سریع‌ترین ستاره‌های در حال چرخش در کهکشان است. ستارگان می‌توانند از ادغام ستاره‌ها، جایی که دو ستاره نزدیک می‌توانند در طول زمان رشد کنند و با هم برخورد کنند و یک ستاره را تشکیل دهند.

گیس گفت: “HD93521 احتمالاً زندگی خود را به عنوان یک جفت نزدیک از ستارگان با جرم متوسط ​​آغاز کرده است که قرار بود یکدیگر را در بربگیرند و ستاره‌ای منفرد و سریع در حال چرخش را ایجاد کنند که امروزه می‌بینیم.”

چنین ستارگانی با جرم متوسط ​​به اندازه‌ای عمر می‌کنند که با زمان پرواز طولانی HD93521 مطابقت داشته باشند.

HD93521 تنها مورد یک ستاره پرجرم نیست که تا این اندازه دور از محل تولدش پیدا شده است. پیتر ویسوکی، دانشجوی فارغ‌التحصیل ایالت جورجیا در حال بررسی نمونه‌ای از یک جفت باینری پرجرم دوردست است که احتمالاً نمایانگر مرحله درست قبل از ادغام است. این ستاره با نام IT Librae شناخته می‌شود و با عبور دو ستاره از مقابل یکدیگر، خسوف‌های متقابل ایجاد می‌کند. بررسی تغییرات در خروجی نور و حرکات شناسایی‌شده در طیف‌ها منجر به تخمین‌هایی از جرم ستاره‌ها می‌شود.

ویسوکی یک معمای مشابه را از نتایج انبوه پیدا می‌کند – سن پیش‌بینی شده بسیار کمتر از زمان سفر IT Librae از دیسک است. اما این مطالعه همچنین نشان می‌دهد که ستاره کم جرم در این جفت قبلاً شروع به انتقال بیشتر جرم خود به ستاره با جرم بالاتر کرده است و فرآیندی را آغاز کرده است که ممکن است در نهایت منجر به ادغام شود. این بدان معناست که ستاره با جرم بالاتر در واقع پیرتر از آن چیزی است که به نظر می‌رسد و زندگی خود را به عنوان یک ستاره کم جرم آغاز کرده است.

گیس گفت، این ستاره‌های پرجرم دور شواهد قابل‌توجهی مبنی بر این امر ارائه می‌کنند که جفت‌های نزدیک از ستارگان می‌توانند با هم ادغام شوند و ستاره‌های بزرگ‌تری بسازند و آنها سرنخ‌های کلیدی در مورد چگونگی چرخش سریع ستاره‌های پرجرم می‌توانند سیاهچاله‌هایی با چرخش‌های بزرگ ایجاد کنند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Astronomers offer theory about mysterious location of massive stars

by Georgia State University FEBRUARY 2, 2022

https://phys.org/news/2022-02-astronomers-theory-mysterious-massive-stars.html