دوقلوی نوزاد ستاره‌ای

یک دوقلوی نوزاد ستاره‌ای در میان پیچ و تاب‌های شبکه‌ای از گاز و غبار

ستاره‌شناسان با استفاده از آرایه تلسکوپ‌های رادیویی ALMA در شیلی، توانسته‌اند تصویری با جزئیات زیاد از یک سیستم دوگانه در حال تکامل ثبت کنند که دو قرص گاز پیش ستاره‌ای را در میان شبکه‌ای از گاز و غبارها نشان می‌دهد.

این عکس که روز جمعه ۱۲ مهر ۱۳۹۸ توسط رصدخانه جنوبی اروپا ESO منتشر شد، واضح‌ترین و دقیق‌ترین عکسی است که تاکنون از صحنه پیدایش و تولد یک ستاره دوگانه به دست آمده است. اخترشناسان بیان کرده‌اند این دو قرص که پیش‌ستاره‌ها را احاطه کرده‌اند، از شبکه‌ای از گاز و غبار که در آن قرار دارند، تغذیه کرده و رشد می‌کنند.

تشکیل ستاره دوگانه از نمای نزدیک

مشاهده و بررسی چنین تصویر چشمگیر و قابل توجهی از اولین مراحل شکل‌گیری یک ستاره دوگانه، به ستاره‌شناسان کمک می‌کند تا شرایط تشکیل  این مجموعه‌های دوگانه را بهتر بررسی کنند.

این دوگانه نوزاد عضوی از مجموعه ۱۱ [BHB2007]  است که در سحابی تاریک بارنارد۵۹ قرار دارد، یافت شده است. خود سحابی بارنارد۵۹ بخشی از ابر و غبارهای میان ستاره‌ای معروف به سحابی پیپ هستند که در صورت فلکی مارافسای و در شمال بخش مرکزی راه شیری قابل مشاهده است. (سحابی پیپ که یک ابر مولکولی است را در مکانی با شرایط دیدِ عالی می‌توان به صورت ابرهای تاریک در راه شیری مشاهده کرد.) این سحابی در فاصله ۶۰۰ سال نوری از ما قرار دارد.

رصدهای قبلی، قسمت‌های بیرونی این دوگانه را (ابرهای اطرافش) نشان داده بود، ولی الان به لطف قدرت تفکیک بالای ALMA و همکاری بین المللی گروهی از اخترشناسان، توانسته‌ایم چنین جزئیات منحصر به فردی را از این مجموعه ببینیم.

سحابی بارنارد۵۹ بخش کوچکی از ابر مولکولی سحابی پیپ است. در عکس‌هایی که قسمت‌های مرکزی راه شیری را نشان می‌دهد می‌توان این ابرهای تاریک را دید.

به گفته سرپرست این گروه پژوهشگر، هر پیش ستاره توسط قرصی از گاز و غبار (همان دو دایره پرنور) احاطه شده است، که هر پیش ستاره با دریافت گاز و غبار از این قرص‌ها رشد کرده و بزرگتر می‌شود.

البته دقت کنید که این دو جسم نورانی که در عکس می‌بینم سطح ستاره‌ها نیستند، بلکه قرص‌هایی از گاز و غبار هستند که پیش‌ستاره‌ها درون آن‌ها قرار دارند. برای مقایسه کافی است بدانیم که اندازه این قرص‌ها چیزی در حدود قطر کمربند سیارکی در منظومه شمسی است و فاصله آن‌ها از هم ۲۸ واحد نجومی است! بنابراین اگر بخواهیم خود ستاره‌ها را تصور کنیم، یک نقطه کوچک در مرکز هر کدام از این دو قرص نورانی هستند، که البته در پشت این گاز و غبارها مخفی شده‌اند.

رشد این ستاره‌های کودک

اما یک نتیجه مهم از این تصویربرداری دقیق آن ساختارهای حلقه‌مانندی است که درهم پیچیده و دو ستاره را احاطه کرده‌اند. این‌ها گاز و غبارهایی هستند که ۸۰ برابر مشتری جرم دارند. این رشته‌های درهم تنیده که شکلی قلب مانند به آن‌ها داده است، گاز و غبار موجود در قرص‌های ستاره‌ها را تغذیه می‌کند؛ و این موضوع موجب ایجاد محدودیت‌هایی در مدل‌های فعلی شکل‌گیری ستاره‌های دوگانه می‌شود.

مقیاس اندازه و فاصله این سیستم دوگانه

به خط‌های مقیاسی که در کنار هر تصویر آمده است دقت کنید.

این دو ستاره کودک (پیش‌ستاره: Proto-star) طی دو مرحله، گاز و غبارها را از حلقه‌ها و قرص‌های بزرگتر دریافت کرده و رشد می‌کنند. مرحله اول هنگامی است که ماده از آن شبکه بزرگ به قرص‌های اطراف ستاره‌ایِ هر کدام منتقل می‌شود، و این چیزی است که در این تصویر دقیق ALMA آشکار شده است. داده‌های رصدی همچنین نشان می‌دهند که قرص سبک‌تر اما درخشان‌تر (همانی که پایین قرار گرفته) مواد بیشتری را به سمت خودش جذب می‌کند.

مرحله دوم این فرآیند، جذب گاز و غبار موجود در قرص‌های اطراف ستاره‌ای توسط خود پیش‌ستاره‌هاست.

به گفته سرپرست این پژوهش، آن‌ها انتظار دارند که این روند دو مرحله‌ای جذب ماده بر روی پیش ستاره‌ها، دینامیک حرکتی این سیستم دوگانه را در طول دوره جذبِ ماده، هدایت کند. از طرفی هر چند که توافق خوب این مشاهدات رصدی با تئوری‌های موجود امیدوار کننده است؛ ولی برای فهم بهتر نحوه تشکیل ستاره‌های چندگانه، نیاز به مطالعه تعداد بیشتری از مجموعه‌های دوگانه جوان و تازه شکل گرفته داریم.

این پژوهش بر روی اطلاعات و داده‌های به دست آمده از ALMA توسط یک گروه بین المللی از پژوهشگران، با رهبری «موسسه تحقیقات فیزیک اجسام فرازمینی ِ ماکس پلانک» (MPE) در آلمان انجام شده است؛ که سرپرستی این گروه را آقای Felipe Alves به عهده دارد.

تهیه و تنظیم: محمد همایونی

منبع: رصدخانه جنوبی اروپا – موسسه ماکس پلانک