مختل کردن مهد کودک ستارگان توسط یک ستاره سرگردان!!
در این تصویر فروسرخ از تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا، یک پیشستاره جوان در L483 و جریان خروجی آن از میان پوششی از غبار بیرون میآید. معروف است که ستارهها از ریزش تودههای گاز و غبار یا پاکتهایی تشکیل میشوند که در اینجا در اطراف یک منظومه ستارهای در حال شکلگیری بهعنوان یک حباب یا سایه تیره در یک پسزمینه گرد و غبار دیده میشوند. رنگ مایل به سبز، جتهایی را نشان میدهد که از درون ستاره جوان دور میشوند. این پاکت تقریباً 100 برابر منظومه شمسی ما است. ستارهشناسان بر این باورند که شکل نامنظم پاکت ممکن است باعث شکل گیری ستارههای دوقلو یا دوتایی در این منظومه شده باشد. اعتبار: NASA/JPL-Caltech/J.Tobin (دانشگاه میشیگان)
از یک نمای دور، کوچک شده، ابر ستارهساز L483 طبیعی به نظر میرسد. اما زمانی که تیمی از اخترفیزیکدانان به رهبری دانشگاه نورث وسترن زوم کردند، همه چیز عجیبتر و عجیبتر شد.
هنگامی که محققان به ابر نزدیکتر نگاه کردند، متوجه شدند که میدان مغناطیسی آن به طرز عجیبی پیچ خورده است و سپس – همانطور که آنها یک ستاره تازه متولد شده را در ابر بررسی کردند – یک ستاره پنهان را دیدند که در پشت آن قرار گرفته بود.
ارین کاکس از نورث وسترن که این مطالعه جدید را رهبری میکرد، گفت: «این اساساً خواهر و برادر ستاره است. ما فکر میکنیم این ستارهها از هم دورتر تشکیل شدهاند و یکی به دیگری نزدیکتر شد تا یک دوتایی تشکیل دهد. وقتی ستاره به خواهر یا برادرش نزدیکتر شد، دینامیک ابر را تغییر داد تا میدان مغناطیسی خود را بپیچاند.»
یافتههای جدید بینشی در مورد شکلگیری ستارههای دوتایی و چگونگی تأثیر میدانهای مغناطیسی بر مراحل اولیه ستارگان در حال رشد ارائه میدهد.
کاکس این تحقیق را در دویست و چهلمین نشست انجمن نجوم آمریکا (AAS) در پاسادنا، کالیفرنیا ارائه خواهد کرد. “میدان مغناطیسی پیچ خورده L483” در روز سه شنبه، 14 ژوئن، به عنوان بخشی از جلسهای با موضوع “میدانهای مغناطیسی و کهکشانها” برگزار میشود. مجله Astrophysical نیز این مطالعه را منتشر خواهد کرد.
کاکس یک دانشیار فوق دکترا در مرکز اکتشافات و تحقیقات بین رشتهای در اخترفیزیک نورث وسترن (CIERA) است.
رمز و راز پیچیده
مهدکودکهای ستارهها مکانهای وحشی و شگفتانگیزی هستند. همانطور که ابرهای متراکم گاز و غبار فرو میروند و ستارهها را تشکیل میدهند، آنها جریانهایی از مواد ستارهای را با سرعتهای مافوق صوت راهاندازی میکنند. یک میدان مغناطیسی احاطه کننده یک ابر ستارهساز معمولاً موازی با این جریانهای خروجی است. وقتی کاکس و همکارانش ابر L483 در مقیاس بزرگ را مشاهده کردند، دقیقاً همین را کشف کردند. میدان مغناطیسی با این مشخصات معمولی مطابقت داشت.
اما سپس اخترفیزیکدانان تصمیم گرفتند با رصدخانه استراتوسفری ناسا برای نجوم فروسرخ (SOFIA) نگاهی دقیقتر بیندازند و این زمانی بود که همه چیز عجیب شد. میدان مغناطیسی، در واقع، موازی با خروج ستارگان تازه متولد شده نبود. در عوض، میدان با توجه به خروجیها با زاویه 45 درجه پیچید.
کاکس گفت: «این امر در ابتدا، با آنچه مطابقت داشت که تئوری پیشبینی میکند. “اگر یک فروپاشی مغناطیسی دارید، میدان مغناطیسی نحوه شکل گیری ستاره را کنترل میکند. ما انتظار داریم که این موازی بودن را ببینیم. اما نظریه میتواند یک چیز را بگوید و مشاهدات میتوانند چیز دیگری را بیان کنند.”
تشکیل دوتایی غیرمعمول
اگرچه مشاهدات بیشتری مورد نیاز است، کاکس معتقد است خواهر و برادری که قبلاً پنهان شده بود ممکن است مسئول میدان پیچ خورده باشد. با استفاده از SOFIA، تیم اخترفیزیک یک ستاره تازه متولد شده در حال شکلگیری را در داخل یک پاکت مواد مشاهده کردند. اما پس از بررسی دقیقتر با تلسکوپهای رادیویی در آرایه میلیمتری/زیر میلیمتری آتاکاما (ALMA) در شیلی، محققان ستاره دوم را با همان پاکت ستارهای مشاهده کردند.
کاکس گفت: “این ستارهها هنوز جوان هستند و هنوز در حال شکل گیری هستند.” “پوشش ستارهای چیزی است که مواد تشکیل دهنده ستارهها را تامین میکند. این امر شبیه به غلتیدن یک گلوله برفی در برف است تا آن را بزرگتر و بزرگتر کند. ستارگان جوان در حال “غلتیدن” در مواد برای ایجاد جرم هستند.”
تقریباً به همان فاصلهای که خورشید ما تا پلوتو از هم فاصله دارند، این دو ستاره جوان یک سیستم دوتایی را تشکیل میدهند. در حال حاضر، اخترفیزیکدانان موافق هستند که وقتی ابرهای ستارهساز به اندازه کافی بزرگ باشند که دو ستاره تولید کنند یا زمانی که دیسکی که به دور یک ستاره جوان میچرخد تا حدی فرو میریزد و ستاره دوم را میسازد و دوتاییها تشکیل میشوند.
اما برای ستارههای دوقلو در L483، کاکس مشکوک است که چیزی غیرعادی در حال جریان است.
کاکس میگوید: «کار جدیدتری وجود دارد که نشان میدهد ممکن است دو ستاره دورتر از یکدیگر تشکیل شوند و سپس یک ستاره نزدیکتر شود تا یک دوتایی تشکیل دهد.» ما فکر میکنیم که این چیزی است که اینجا اتفاق میافتد. نمیدانیم چرا یک ستاره به سمت ستاره دیگر حرکت میکند، اما فکر میکنیم که ستاره متحرک دینامیک سیستم را تغییر داده تا میدان مغناطیسی را بپیچاند.
کاکس معتقد است که این کار جدید در نهایت میتواند بینش جدیدی در مورد چگونگی شکلگیری ستارگان دوتایی و سیاراتی ارائه دهد که به دور آنها میچرخند. اکثر مردم با صحنه نمادین «جنگ ستارگان» آشنا هستند که در آن لوک اسکای واکر مشتاقانه به ستارگان دوتایی خیره میشود که سیاره زادگاهش تاتوئین به دور آن میچرخد. اکنون، دانشمندان میدانند که این سناریو صرفاً علمی تخیلی نیست. سیاراتی که به دور ستارههای دوتایی میچرخند به طور بالقوه میتوانند جهانهای قابل سکونت باشند.
کاکس گفت: “یادگیری چگونگی شکلگیری ستارگان دوتایی هیجانانگیز است، زیرا تشکیل سیاره و ستاره به طور همزمان اتفاق میافتد و ستارگان دوتایی به طور پویا با یکدیگر تعامل دارند.” “در سرشماری ما از سیارات فراخورشیدی، میدانیم که سیارههایی در اطراف این ستارههای دوتایی وجود دارند، اما چیز زیادی در مورد تفاوت این سیارات با سیاراتی نمیدانیم که در اطراف ستارههای جدا شده زندگی میکنند. ما قادر خواهیم بود این نتایج را با یک نمونه آماری آزمایش کنیم.”
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
A wandering star disrupts the stellar nursery
by Northwestern University JUNE 13, 2022
https://phys.org/news/2022-06-star-disrupts-stellar-nursery.html