M15 نام یکی از خوشه‌های کروی در کهکشان راه شیری است که آن را در صورت فلکی اسب بالدار (فَرَس اعظم) می‌توان دید. با یک تلسکوپ کوچک می‌توان آن را به صورت نقطه‌ای مه‌آلود مشاهده کرد.

خوشه‌های کروی مجموعه‌های متراکمی از ستاره‌های بسیار زیادی هستند که در فضای کوچکی گِرد هم قرار دارند و اعضای آن‌ها ستاره‌های پیر و کهنسال هستند. M15 در فاصله ۳۳۶۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد.

بیش از دو دهه است که اخترشناسان در مجاورت آن و در امتداد خطِ دید این خوشه‌ی زیبا، جسم ناشناخته‌ای را رصد کرده‌اند که منبع روشنی از تابش‌های رادیویی است. اخترشناسان نام آن را VLA J2130+12 گذاشته و احتمال بسیار می‌دادند که این جسم، یک کهکشان درودست است که به علت فعالیت‌های رادیویی می‌توانند تابش‌های رادیویی آن را آشکار کنند.

اما هنگامی که فاصله آن توسط شبکه‌ای از تلسکوپ‌های رادیویی در نقاط مختلف کره زمین اندازه‌گیری شد، مشخص شد که با یک جرم غیرعادی در همین کهکشان خودمان مواجه هستیم. جسمی که در یک پنجم فاصله M15 از ما قرار دارد: ۷۲۰۰ سال نوری!

برای پی بردن به هویت واقعی این جرم ناشناس، اخترشناسان از ابزارها و رصدخانه‌های مختلفی استفاده کرده‌اند. رصدخانه پرتو ایکس چاندرا، تلسکوپ فضایی هابل و آرایه تلسکوپ‌های رادیوییِ VLA در سه محدوده متفاوتِ پرتوهای ایکس، نور مرئی و امواج رادیویی این جسم را رصد کردند.

رصدهای عمیق رصدخانه پرتو ایکس چاندرا نشان دادند که این جرم تابش‌های کمی در محدوده پرتوهای ایکس دارد، ولی در عوض رصدهای VLA نشان داد که در محدوده امواج رادیویی جسم درخشانی است.

این پژوهش که در سال ۲۰۱۶ توسط گروهی از اخترشناسان از دانشگاه‌های مختلفی در کانادا و امریکا انجام شد، نشان داد که این جرم ناشناس، یک سیاه‌چاله است که همدم ستاره‌ای کوچک می‌باشد. یکی از همکاران این پژوهش دکتر آرش بهرامیان بود که در زمینه تابش‌های پرتوی ایکس اجرام کیهانی تحقیق و فعالیت می‌کند.

نتیجه این پژوهش نشان داد ستاره‌ای با جرمی بین یک دهم تا یک پنجم جرم خورشید، در کنار یک سیاه‌چاله با جرم چند برابر خورشید قرار دارد. این اخترشناسان بر اساس تابش‌های رادیویی و پرتوی ایکس این مجموعه مطمئن شدند که اعضای این زوج،‌ نمی‌توانند اجرام فشرده‌ای نظیر ستاره نوترونی یا کوتوله سفید یا ستاره کوتوله‌ی بسیار سرد باشند.

بلکه اطمینان یافتند که ستاره‌ای کم جرم در همسایگی یک سیاه‌چاله آرام قرار دارد. آرام از این جهت گفته می‌شود که این سیاه‌چاله با سرعت بسیار کمی مواد ستاره‌ی همدمش را به درون خود فرومی‌ریزد. به همین دلیل هم بود که تا قبل از این، تصور نمی‌شد این جسم یک سیاه‌چاله باشد!

بیلی تتارنکو (Bailey Tetarenko) از دانشگاه آلبرتای کانادا که رهبری این تحقیق را به عهده داشته می‌گوید: « معمولا سیاه‌چاله‌ها را هنگامی که مواد اطرافشان را می‌بلعند، آشکار می‌کنیم. زیرا این مواد قبل از ورود به سیاه‌چاله بسیار داغ شده و پرتوهای ایکس از خود تابش می‌کنند. اما این مورد، یک سیاه‌چاله آرام است و در عمل با یک سیاه‌چاله پنهان مواجه هستیم.»

مقاله مرتبط: نخستین تصویر از یک سیاه‌چاله

این کشف در سال ۲۰۱۶ اولین باری بود که سیاه‌چاله‌ای را در یک سامانه دوگانه و خارج از خوشه‌های کروی نشان می‌داد؛ آن هم مجموعه‌ای به این آرامی و خاموشی. به همین دلیل برای اخترشناسان مهم و برجسته بود.

اهمیت آن هنگامی دوچندان می‌شد که در نظر بگیریم چنین جسمی در یک محدوده بسیار کوچک از آسمان (یا به عبارتی کهکشان) رصد و مشاهده شده است. زیرا بر همین اساس می‌توان حدس زد که از این دست سیاه‌چاله‌های کوچک و آرام به تعداد بسیار بیشتر از آنی که قبلا تخمین زده بودند، در کهکشان وجود دارند.

به گفته آرش بهرامیان (یکی از همکاران این پژوهش): «به غیر از این که ما بسیار خوش شانس بودیم تا چنین سیستم آرامی را در این فضای کوچک آشکار کنیم؛ موضوع مهمتر این است که چنین سامانه‌های شامل سیاه‌چاله، بسیار بیشتر از آن‌چه قبلا تصور می‌شد در کهکشان وجود دارند.»

ستاره شناسان معتقدند بر این اساس می‌توان گفت ده‌ها هزار تا میلیون‌ها سیاه‌چاله از این نوع در کهکشان راه شیری وجود دارند؛ که این مقدار بسیار بیشتر از تخمین قبلی است.

خوشه کروی M15: بیش از ۱۰۰٫۰۰۰ ستاره را در کره‌ای به قطر ۱۷۵ سال نوری در خود جای داده است. این خوشه در فاصله ۳۳٫۶۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد و درخشندگی آن ۳۶۰٫۰۰۰ برابر درخشندگی خورشید است. قدر ظاهری آن ۶٫۲ است و اگر در مکانی با شرایط دیدِ عالی باشید، می‌توانید با چشم غیرمسلح آن را تشخیص دهید. توسط دوربین دوچشمی و تلسکوپ‌های کوچک می‌توان حالت مه‌آلودی آن را تشخیص داد، اما برای آن‌که بتوان برخی ستاره‌های آن را تفکیک کرد، نیاز به تلسکوپی با دهانه بزرگتر از ۶ اینچ است.

 

تهیه و تنظیم: محمد همایونی

مرجع اطلاعات: وب سایت رصدخانه پرتو ایکس چاندرا

 

 

خیره شدن چشمانِ فروسرخ ویستا به درون یکی از بزرگ‌ترین سحابی‌های راه شیری

سحابی شاه تخته یکی از بزرگ‌ترین مناطق ستاره ساز

در حدود ۷۵۰۰ سال نوری دورتر از ما و در امتداد صورت فلکی شاه تخته (کارینا) سحابی‌ای گسترده شده است که جمعیت زیادی از ستارگانِ تازه متولد شده را در کنار ستارگان در حال مرگ گردِ هم جمع کرده است. این ویژگی‌های جذاب و دیدنی که در این عکس ویستا (VISTA) به وضوح مشخص است باعث شده تا سحابی کارینا به عنوان یک توده گاز و غبارِ بسیار پویا و در حال تحول در فضای میان ستاره‌ای مطرح شود.

ستاره‌های سنگینی که در قسمت‌های داخلی این ابر کیهانی قرار دارند، تابش‌های قدرتمندی گسیل می‌کنند که این تابش‌ها باعث برافروخته شدن گازهای اطراف می‌شوند. در مقابل، قسمت‌های دیگری از این سحابی شامل ستون‌هایی تاریک از گرد و غبارهایی است که ستارگان نوزاد را در خود پوشانده‌اند.

این تصویر زیبا، صحنه‌ای است از نبردی دائمی بین ستاره‌ها و گرد و غبارهای موجود در سحابی شاه تخته؛ که البته برنده این نبرد، ستارگان نوظهور و جدیدی هستند که به وفور در این ناحیه دیده می‌شوند. جالب این‌که همین ستاره‌های جدید با تابش‌های شدید و پرانرژی و بادهای ستاره‌ای قوی خود، گرد و غبارهای موجود در پرورشگاه خودشان را هم تبخیر و پراکنده می‌کنند.

گستره‌ای به وسعت ۳۰۰ سال نوری، سحابی کارینا را یکی از بزرگ‌ترین مناطق ستاره ساز در کهکشان خودمان کرده است، به نحوی که به راحتی می‌توان آن را با چشم غیرمسلح دید، البته در یک آسمان تاریک! متأسفانه این سحابی در ۶۰ درجه‌ای جنوبِ استوای سماوی قرار دارد و از دید ما که در نیمکره شمالی زمین ساکن هستیم، پنهان است. آن را فقط از نیمکره جنوبی می‌توان مشاهده کرد (خوش به حال شما اگر در سرزمین‌های جنوبی ساکن هستید!)

میزبانی عجیب‌ترین ستاره آسمان

در این سحابی جذاب، ستاره‌ای معروفی با نام اِتا کارینا (Eta Carinae) وجود دارد که جایگاه پرافتخارِ عجیب‌ترین سیستم ستاره‌ای را برای خود اختصاص داده است. این ستاره عظیم الجثه که شکل خارق العاده‌ای از ستاره‌های دوتایی است؛ پرانرژی‌ترین و متلاطم‌ترین سیستم ستاره‌ای در این منطقه است به نحوی که در دهه ۱۸۳۰ میلادی به دومین ستاره روشن آسمان هم تبدیل شد. البته از آن زمان به بعد روشنایی آن همراه با نوسانات نامنظمی کاهش چشمگیری داشته است. هرچند که اتای کارینا به پایان عمر خودش نزدیک می‌شود، اما همچنان یکی از سنگین‌ترین و درخشان‌ترین ستاره‌های موجود در کهکشان راه شیری شناخته می‌شود.

این ستاره عظیم الجثه و غیرطبیعی در این تصویرِ زیبا از سحابی شاه تخته (کارینا)، همچون توده پرنوری است که در بالادستِ ناحیه تاریک V شکل قرار دارد. این ناحیه تاریک، از ابرهای گرد و غباری تشکیل شده که از دیدِ ما به صورت حرف انگلیسیV دیده می‌شود. درست در سمت راست اتا کارینا، سحابی نسبتا کوچک کِی‌هول (Keyhole) قرار دارد. این سحابی کوچک که تشکیل شده از ابرهای فشرده و سرد مولکولی و گازی در داخل سحابی کارینا، میزبان چندین ستاره بسیار سنگین است که روشنایی آن‌ها به شدت در چند قرن اخیر تغییر کرده است.

 

سحابی شاه تخته از دید ویستا

سحابی شاه تخته یا کارینا، در دهه ۱۷۵۰ میلادی توسط ستاره شناس فرانسوی نیکولاس لوئیس در آفریقای جنوبی کشف شده و از آن زمان تاکنون عکس‌های بی‌شماری از آن گرفته شده است. اما تلسکوپ ویستا (VISTA) ـ که تلسکوپ نقشه‌بردار فروسرخ و نور مرئی است ـ در این تصویر یک نما و جزئیات بی‌سابقه‌ای از این محدوده وسیع را ثبت کرده است. دیدِ مادون قرمز این تلسکوپ بهترین راه است برای آشکارسازی جمعیت ستارگانِ جوانی که در پس غبارهای پیچیده سحابی کارینا مخفی شده‌اند. در سال ۲۰۱۴م ویستا توانست نزدیک به ۵ میلیون چشمه جداگانه فروسرخ را در سحابی کارینا آشکار و ثبت کند؛ که این حکایت از حاصلخیزی این سرزمین پهناور در ستاره سازی دارد.

ویستا (VISTA) بزرگ‌ترین تلسکوپ مادون قرمز جهان است که مشغول نقشه‌برداری از آسمان نیمکره جنوبی است. آینه بزرگ آن میدان دید وسیعی را ایجاد می‌کند که به همراه آشکارسازهای بسیار دقیقش، اخترشناسان را قادر می‌سازد تا یک دید کاملا جدید و جامعی از آسمان نیمکره جنوبی به دست آورند.

 

 

تهیه و تنظیم: محمد همایونی

منبع: رصدخانه جنوبی اروپا ESO.org

 

این تصویر رویایی از ناحیه‌ای ستاره‌ساز در صورت فلکی تکشاخ به نام R2تکشاخ، توسط تلسکوپ نقشه‌بردار VISTA و البته از دید فروسرخ آن تهیه شده است.

سحابی R2تکشاخ

R2تکشاخ که در فاصله ۲۷۰۰ سال نوری از ما قرار گرفته است یک سحابی پرورش ستاره است که در مجاورت با ستارگان جوان، داغ و سنگینی که آن را نورافشانی می‌کنند، چنین منظره زیبایی را خلق کرده است. این سحابی زیبا در دل یک ابر عظیم مولکولی و تاریک جای گرفته که این ابر عظیم سرشار از غبار و گازهای مولکولیِ میان ستاره‌ای است و همین غبارها و مولکول‌ها مانع دیدنِ مستقیم این سحابی زیبا در نور مرئی می‌شود. اما تلسکوپ VISTA با کمک دیدِ مادون قرمز خودش توانسته چنین منظره باشکوهی را از ورای آن ابرهای غباری برای ما آشکار کند.

نکته‌ای جالب این که R2تکشاخ را می‌توانیم در آسمان در مجاورت زایشگاه معروف ستاره‌ها یعنی سحابی بزرگ جبار ببینیم؛ البته با این تفاوت که ۲ برابر دورتر از سحابی جبار است!

در نور مرئی فقط می‌توان چند ستاره داغ و درخشانی را دید که با سحابی‌های بازتابی آبی رنگی احاطه شده‌اند. تعداد زیادی از ستارگان سنگینِ تازه متولد شده که در ورای لایه‌های نازک غبار میان ستاره‌ایِ آن ابر عظیم مولکولی قرار دارند را نمی‌توان دید، چرا که پرتوهای فرابنفش و مرئی آن‌ها توسط این لایه‌های غبار جذب می‌شوند. اما در تصویری که در نور فروسرخ (مادون قرمز) تهیه شده است می‌توانیم جزئیات زیادی از سحابی R2 مشاهده کنیم که حتی بخش‌های زیادی از آن ابر عظیم مولکولی را که همچون پرده‌ای نازک و البته غنی از ذرات غبار است؛ در سراسر تصویر مشاهده کنیم.

با توجه به میدان دید تلسکوپ VISTA و فاصله‌ای که این سحابی از ما دارد، پهنای این تصویر حدود ۸۰ سال نوری است. ذرات غبار در مقابل عبور نورهای مرئی و فرابنفش تیره و کدر هستند از طرفی بیشترین تابش ستارگان جوان هم در همین محدوده نور مرئی و فرابنفش است، لذا این ستاره‌ها از دید ما پنهان می‌شوند؛ ولی از دید دوربین فروسرخ VISTA که توان تفکیک فوق العاده‌ای هم دارد، مخفی نمی‌مانند. اغلب این ستاره‌ها سنگین و کمتر از ۱۰ میلیون سال عمر داردند!

 

 

قسمت مرکزی سحابی

R2 تکشاخ هسته مرکزیِ فشرده‌ای دارد که بیش از ۲ سال نوری وسعت ندارد. این قسمت مرکزی هم توسط ستاره‌های بسیار سنگین و جوانی محصور شده که همچون خوشه‌ای از منابع تابش‌های فروسرخ هستند. این ستاره‌های تازه متولد شده و سنگین هنوز توسط قرص غبارِ اولیه در اطرافشان احاطه شده‌اند.

این ناحیه در قسمت مرکزی تصویر قرار دارد، جایی که تجمع بیشتری از ستارگان را می‌توان با تمرکز دقیق‌تر مشاهده کرد. آن قسمت‌های قرمز و نارنجی مرکزی هم احتمالا تابش‌های برخواسته از هیدروژن‌های مولکولی در این ناحیه است.

بخش سمت راست این سحابیِ مرکزی که اتفاقا در نور مرئی درخشان‌تر از دیگر قسمت‌ها هم هست، سحابی بازتابی NGC2170 نام دارد که در سال ۱۷۸۴م توسط ویلیام هرشل کشف شد. این سحابی را با تلسکوپ‌های آماتوری می‌توان همچون ابری سفید در دریای تاریک آسمان غوطه‌ور دید. ولی در چنین دیدِ فروسرخ VISTA صدها ستاره تازه متولد شده را در اطراف آن مشاهده می‌کنیم.

اهمیت رصدهای فروسرخ

ستاره‌ها در فرآیندی که به طور معمول چندین میلیون سال طول می‌کشد، از داخل ابرهای عظیمی از گاز و غبار میان ستاره‌ای با ابعاد چند صد سال نوری شکل می‌گیرند. اما از آن‌جا که این ابرهای غباری نسبت به عبور نور مرئی تیره و کدر هستند، ولی پرتوهای فروسرخ و امواج رادیویی می‌توانند به راحتی از این پرده‌های تیره غبار عبور کنند. از این جهت رصدهای فروسرخی و رادیویی مشاهداتی کلیدی و حیاتی برای درک و فهم ما از مراحل اولیه تشکیل و تولد ستاره‌ها هستند.

تلسکوپ VISTA

VISTA یک تلسکوپ نقشه‌بردار آسمان است که با تصویربرداری‌های خود، هر شب حدود ۳۰۰ گیگابایت داده از آسمان تهیه می‌کند تا اطلاعات اولیه را برای بررسی‌های دقیق‌تر و موشکافانه برای تلسکوپ‌ها و رصدخانه‌های بزرگی همچون VLT و ALMA و در آینده برای E-ELT فراهم کند. این تلسکوپ در مجاورت تلسکوپ‌های رصدخانه VLT بر فراز کوه «سِرو پارانال» در کشور شیلی قرار دارد و متعلق به رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) است. VISTA با آینه‌ای به قطر ۴/۱ متر ، مجهز به بزرگ‌ترین و دقیق‌ترین دوربین فروسرخ مستقر بر تلسکوپ است که با دقت ۶۷ مگاپیکسل، به پیمایش آسمان می‌پردازد.

 

 

منبع: www.eso.org

تهیه و تنظیم: محمد همایونی