ویاتک | اخبار حوزه دانش، فناوری و تکنولوژی به همراه مطالب علمی جذاب

یک انفجار ستاره‌ای، مرز برفی آب را به نمایش گذاشت

+

به تازگی یک انفجار مهیب که توسط ستاره جوان اوریونیز V883 به وقوع پیوسته، این امکان را فراهم آورده که ستاره‌شناسان بتوانند “مرز برفی” آب را در دیسک (صفحه) پروتوپِلَنِتری اطراف این ستاره مشاهده کنند. دیسک پروتوپِلَنِتری به ناحیه‌ای متشکل از ذرات گازی و غبار در اطراف ستاره‌های جوان گفته می‌شود که در آن میزان دما و فشار به اندازه‌ای پایین است که می‌تواند به شکل گیری یخ کمک کند. اخیراً میزان روشنایی ستاره به شکل ناگهانی افزایش یافته و بر روی ناحیه درونی دیسک تاثیر گذاشته و باعث شده تا مرز برفی از جایی در درون دیسک، به ناحیه‌ای دورتر از حد معمول منتقل شود و همین موضوع ستاره‌شناسانی که از آرایه بزرگ میلی‌متری / زیر میلی‌متری آتاکاما (ALMA) برای رصد این ستاره استفاده می‌کرده‌اند را قادر ساخته تا این پدیده بسیار نادر را مشاهده کنند و از آن عکس بگیرند. به افزایش ناگهانی میزان روشنایی ستاره، پدیده فِلَش زدن همراه با گرما نیز گفته می‌شود. در حالت طبیعی، مرز برفی به اندازه‌ای به ستاره نزدیک است که حتی رزولوشن بالای ALMA نیز قادر نیست مستقیماً آن را رصد کند.

تصویری که آرایه ALMA از ستاره اوریونیز V883 به ثبت رسانده است. ناحیه تاریکی که در میانه دیسک مشاهده می‌کنید در واقع همان مرز برفی است. در مرز برفی، میزان دما و فشار به اندازه‌ای پایین است که می‌تواند به شکل گیری یخ کمک کند.

تصویری که آرایه ALMA از ستاره اوریونیز V883 به ثبت رسانده است. ناحیه تاریکی که در میانه دیسک مشاهده می‌کنید در واقع همان مرز برفی است. در مرز برفی، میزان دما و فشار به اندازه‌ای پایین است که می‌تواند به شکل گیری یخ کمک کند.

معمولاً حرارت بسیار بالای ستاره‌های جوان شبه خورشیدی، مانع از یخ زدن مولکول‌های آبی می‌شود که در فاصله ۴۵۰ میلیون کیلومتری یا ۳ واحد نجومی (هر واحد نجومی برابر است با میانگین فاصله سیاره زمین تا خورشید) از ستاره قرار گرفته‌اند. اما در فراسوی این نقطه (فاصله ۴۵۰ میلیون کیلومتری از ستاره) که با نام مرز برفی شناخته می‌شود، آب متراکم، لایه‌ای از یخ را بر روی ذرات گازی و دیگر غبارها شکل می‌دهد.

افزایش ناگهانی و قدرت‌مند روشنایی ستاره اوریونیز V883 باعث شد تا این مرز برفی به ناحیه‌ای دوردست و در فاصله‌ی ۶ میلیارد کیلومتری یا ۴۰ واحد نجومی از ستاره منتقل شود، این اندازه تقریباً با مدار سیاره پلوتو که در منظومه شمسی ما قرار دارد، مطابقت می‌کند. ستاره اوریونیز V883 چیزی در حدود ۳۰ درصد بزرگ‌تر از خورشید است اما با توجه به انفجار اخیری که در این ستاره به وقوع پیوسته، اوریونیز V883 اکنون ۴۰۰ برابر درخشان‌تر از خورشید شده و سطح آن بسیار گرم‌تر از خورشید است.

لوکاس سیزا، یکی از ستاره‌شناسان دانشگاه دیِگو پورتالِز واقع در شهر سانتیاگو کشور شیلی و همچنین نویسنده ارشد مقاله‌ای که نتایج این مشاهدات در آن نوشته شده است، می‌گوید:

lucas cieza

مشاهداتی که ALMA داشت برای ما واقعاً شگفت‌انگیز بودند. ما برنامه‌ریزی کرده بودیم که تنها فروپاشی دیسک اطراف ستاره را رصد و بررسی کنیم. فروپاشی و تکه تکه شدن دیسکی که در اطراف ستاره‌هاست، یکی از فرآیندها و مکانسیم‌های شکل‌گیری ستاره‌های غول پیکر گازی است. ما متاسفانه نتوانستیم این رویداد را رصد کنیم، زیرا به احتمال زیاد دمای دیسک بسیار بالا بوده و با توجه به سنگین بودن وزن دیسک نتوانسته باعث فروپاشی آن شود. اما در عوض ماچیزی را یافتیم که شبیه به حلقه بوده و در فاصله ۶ میلیارد کیلومتری یا ۴۰ واحد نجومی از ستاره قرار گرفته است. این مشاهدات در واقع توانستند قدرت انتقال ALMA را به خوبی نشان دهند و ثابت کردند این آرایه قدرت‌مند می‌تواند حتی از چیزهایی که ما قصدی برای مشاهده آن‌ها نداریم نیز تصویر برداری کند.

ژاهوان ژو، یکی از ستاره‌شناسان دانشگاه پرینستون واقع در ایالت نیوجرسی، ایالات متحده آمریکا و همچنین از نویسندگان ارشد مقاله‌ای که نتایج این مشاهدات در آن نوشته شده است، می‌گوید:

zhauhan zhu

توزیع آب منجمد در اطراف ستاره‌ای جوان برای شکل‌گیری یک سیاره امری اساسی و بسیار ضروریست و حتی در شکل‌گیری حیات بر روی سیاره زمین نیز یک چنین پدیده‌ای دخیل بوده است. مشاهدات اخیری که توسط ALMA انجام شدند به ما نشان دادند که چگونه به هنگام شکل‌گیری یک ستاره جوان، این پدیده در دیسک‌های پروتوپِلَنِتری اتفاق می‌افتد. ما هم اکنون شواهد مستقیمی در دست داریم که نشان می‌دهند نواحی یخ زده‌ای که منجر به شکل‌گیری سیارات می‌شوند، در اطراف دیگر ستاره‌ها نیز وجود دارند.

ستاره‌شناسان معتقدند که در داخل مرز برفی، یعنی جایی که آب به صورت پودر شده و ذرات ریز در می‌آید، شرایط برای شکل‌گیری سیارات کوچک و صخره‌ای همانند زمین و مریخ فراهم است و این سیارات، در مرز برفی شکل می‌گیرند. اما در فراسوی مرز برفی، وجود آب آن هم به صورت منجمد، اجازه می‌دهد که گلوله‌های برفی (سیاراتی سرد) و دنباله‌دارها شکل بگیرند. در واقع این یخ موجود، فرآیند شکل‌گیری سیارات عظیم و گازی که همانند مشتری باشند را تسهیل می‌کند. به نظر می‌رسد زمانی که خورشید نیز یک ستاره جوان بوده، در اطرافش این دیسک وجود داشته و سیاره ما نیز در ناحیه مرز برفی آن شکل گرفته است.

ژاوهان ژو در ادامه سخنانش گفت:

zhauhan zhu

از آن‌جایی که در فراسوی مرز برفی یخ بسیار فراوان‌تر از غبار است، بنابراین در آن‌جا سیارات می‌توانند مواد جامد بیشتری را جمع‌آوری کنند و خیلی سریع‌تر شکل بگیرند و از نظر ظاهری نیز بسیار بزرگ باشند. به همین طریق، سیاراتی غول پیکر همانند مشتری و زحل می‌توانند خیلی سریع و پیش از آن‌که دیسک پروتوپِلَنِتری از بین برود شکل بگیرند.

کشف انفجارهای این چنینی که می‌توانند مرز برفی را به منطقه‌ای دوردست که فاصله آن چیزی در حدود ۱۰ برابر فاصله طبیعی مرز برفی با ستاره است منتقل کنند، برای درک چگونگی شکل‌گیری سیاراتی قابل اعتماد (دارای شرایط به وجود آمدن حیات) بسیار مهم هستند. ستاره‌شناسان معتقدند که انفجارهای این چنینی در شکل‌گیری منظومه‌های بسیاری دخیل بوده‌اند و مشاهده‌ای که به تازگی انجام شد، برای اولین بار ما را با این پدیده از نزدیک آشنا کرد. همچنین نتایج مشاهدات ALMA می‌توانند به ما کمک کنند که بدانیم سیاراتی که در این کیهان وجود دارند چگونه به وجود آمده و تکامل یافته‌اند. علاوه بر این‌ها، تحقیقاتی که بر روی این موضوع انجام می‌شوند می‌توانند از چگونگی توزیع آب منجمد در دیسک پروتوپِلَنِتری اطراف خورشید ما نیز پرده بردارند.

در این تصویر نشان داده شده که چگونه انفجاری که در ستاره اوریونیز V883 به وقوع پیوست، توانسته مرز برفی آب را به ناحیه‌ای دوردست منتقل کند.

در این تصویر نشان داده شده که چگونه انفجاری که در ستاره اوریونیز V883 به وقوع پیوست، توانسته مرز برفی آب را به ناحیه‌ای دوردست منتقل کند.

ستاره اوریونیز V883 در فاصله ۱۳۵۰ سال نوری از زمین و در خوشه ستاره‌ای موجود در سحابی شکارچی واقع شده است. با توجه به این فاصله نسبتاً زیاد، آرایه ALMA قادر است که به رزولوشنی در حدود ۱۰ واحد نجومی دست یابد و این برای بررسی و مشاهده مرز برفی در اطراف این ستاره کافی است.

نظر شما در مورد این کشف بزرگ چیست؟

منبع:

واکنش شما:
like
0
love
0
haha
0
wow
0
sad
0
angry
0

دیدگاه ها

0 دیدگاه

avatar

wpDiscuz

© تمامی حقوق برای وبسایت ویاتک محفوظ است. نقل مطالب سايت تنها با ذکر و لینک به منبع مجاز است.