نوشته‌ها

کمان کیهانی زتا مارافسای

کمان کیهانی در مقابل زتا مارافسای

ستاره زتای مارافسای در مقابله با سحابی

امتیاز عکس از: NASA, Spitzer

ستاره غول پیکر زتا مارافسای اثری «ضربه‌مانند» بر ابرهای غبارِ اطراف خودش ایجاد می‌کند که همچون رشته‌های نازکِ درخشان در این تصویر فروسرخ تلسکوپ فضایی اسپیتزر متعلق به ناسا، آشکار شده است. بادهای ستاره‌ای پر قدرتی که از این ستاره جوان و پرسرعت خارج می‌شوند، ساختاری موج مانند را در ابرهای غباری که در حال نزدیک شدن به آن هستند ایجاد می‌کنند. وجود این «کمانِ ضربه» که همچون کمان‌های ظریفِ نورانی دیده می‌شود؛ برای این ستاره فقط در طول موج فروسرخ (مادون قرمز) قابل رویت هستند.

شاید عکس زیبای بالا را دیده باشید و احتمالا از دیدنش به وجد آمده‌اید. صحنه‌ای زیبا از رودررویی ستاره زتا مارافسای با ابرهای غبار در همسایگی‌اش! در این مقاله قصد معرفی این ستاره و مکانیزمی که باعث خلق این صحنه زیبا شده است را داریم.

زتا مارافسای کیست؟

این ستاره آبی رنگ در صورت فلکی مارافسای قرار دارد و نام زِتا (از حروف الفبای یونانی) بر او نهاده شده است: زتا ـ مارافسای، یا زتای مارافسای. ستاره‌ای از قدر ظاهری ۲٫۵۷ که سومین ستاره این صورت فلکی از لحاظ روشنایی است. با استفاده از روش اختلاف منظر، فاصله آن چیزی بین ۳۶۶ تا ۳۷۰ سال نوری محاسبه شده است.

زتا مارافسای ستاره‌ای بسیار عظیم است که ۱۹ برابر جرم خورشید را در کره‌ای با قطر ۷ برابر قطر خورشید جای داده است. این ستاره از رده طیفی O است و از نوع ستارگان رشته اصلی، یعنی در مرحله بلوغِ دوران تحولش می‌باشد و با همجوشی هسته‌های هیدورژن در مرکزِ خودش، انرژی‌های فوق العاده زیادی را تولید و تابش می‌کند. ستارگان رده‌ی O بسیار داغ و به رنگ‌های آبی یا آبی سفید می‌درخشند. زتای مارافسای هم به رنگ آبی کاملا مشخصی تابش می‌کند و دمای سطحی بسیار بالایی دارد: ۳۴٫۰۰۰ کلوین! از این رو درخشندگی این ستاره هم بسیار زیاد است: ۸۰٫۰۰۰ برابر درخشندگیِ خورشید!

صورت فلکی مارافسای و ستاره زتا

موقعیت زتا مارافسای

صورت فلکی مارافسای در شمال صورت فلکی عقرب قرار دارد و به راحتی می‌توانید زتا مارافسای را پیدا کنید. کافی است ۱۶ درجه از ستاره معروف قلب العقرب به سمت شمال حرکت کنید تا به این ستاره‌ی خاص برسید.

 

سرنوشت زتا مارافسای

ممکن است قطر این ستاره کوچک به نظر برسد، اما باید دقت کرد که این ستاره هنوز در مرحله رشته اصلی است و چنین قطری در این مرحله؛ حکایت از ستاره‌ای عظیم می‌کند. همین ستاره هنگامی که با پایان یافتن سوخت اصلی هیدروژن در هسته، مرحله اصلی زندگی‌اش را طی کند به یک ابرغول قرمز فوق العاده عظیم الجثه تبدیل خواهد شد.

اخترشناسان سنّ آن را ۳ میلیون سال به دست آورده‌اند و حدس می‌زنند هم اکنون در میانه بخش اصلی زندگی‌اش (رشته اصلی) قرار دارد. زتای مارافسای طی چند میلیون سال آینده به دوران پایانی زندگی‌اش رسیده و با قطری در حدود قطر مدار سیاره مشتری به دور خورشید به صورت یک ابرغول قرمز در آسمان خواهد درخشید! نهایتا این ستاره بر اثر یک انفجار ابرنواختری به عمر خودش پایان خواهد داد و یک ستاره نوترونی یا تپ‌اختر از آن به جای خواهد ماند.

جذب میان‌ستاره‌ای

رصدها نشان داده‌اند که در مسیر بین زتا مارافسای تا منظومه شمسی، مقادیر زیادی از غبارِ میان‌ستاره‌ای قرار دارد و همین باعث می‌شود که مقدار زیادی از نورِ تابش شده از آن در این مسیر جذب شود. در واقع اگر این غبارهای میان ستاره‌ای در این بین نبود، زتا مارافسای چندین برابر درخشان‌تر دیده می‌شد و جزء ستارگان پرنور آسمان قرار می‌گرفت.

همین جذب نور توسط غبارهای میان‌ستاره‌ای باعث شده که چنین تصویر زیبایی از دید تلسکوپ‌های مرئی مخفی بماند و فقط تلسکوپ فروسرخ اسپیتزر بتواند در طول موج‌های بلند مادون قرمز این کمان‌های نورانی زیبا را آشکار کند.

دَوَران سریع!

نکته‌ای جالب در مورد این ستاره، چرخش بسیار سریع ستاره به دور خودش است. این ستاره عظیم در هر شبانه روز یک بار به دور خودش می‌چرخد. با یک محاسبه ساده می‌توان حساب کرد که سرعت هر نقطه بر استوای این ستاره نزدیک به ۴۰۰ کیلومتر بر ثانیه است! و این سرعت فوق العاده زیادی است. به قدری زیاد که اگر کمی سریع‌تر از این مقدار به دور خودش می‌چرخید، حداقل به دو قسمت تجزیه می‌شد.

منشأ این کمان کیهانی

زتا مارافسای با سرعت ۳۰ کیلومتر بر ثانیه در فضای میان ستاره‌ای حرکت می‌کند. این سرعت زیاد به همراه گسیل ذراتی بسیار پرقدرت از سطح آن موجب اثرات جالبی می‌شود. اگر در عکس بالا دقت کنید، مشخص است که این ستاره در مجاورت سحابی یا توده‌ای از گاز و غبارها می‌باشد. این ستاره جوان، بادهای ستاره‌ای پرقدرتی از ذرات گازی داغ را از سطح خود گسیل می‌کند.

از طرفی سرعتی که ستاره دارد از سرعتِ امواج صوتی در این سحابی بیشتر است و به عبارتی زتای مارافسای همچون یک هواپیمای جنگی که در سرعت‌های بالاتر از سرعت صوت، دیوار صوتی را می‌شکند؛ دیوار صوتی را در فضای این سحابی شکسته است. اثری که از این شکستنِ دیوار صوتی مشاهده می‌کنیم همین انحنای زیبایی است که در سحابی مشاهده می‌شود. به این پدیده «ضربه کمانی» ( bow shock) گفته می‌شود.

البته آن موجی که در اثر حرکت هواپیمای فراصوتی ایجاد می‌شود یا توسط حرکت یک قایق تندرو بر سطح آب ایجاد می‌شود به «موج ضربه» معروف است که با ضربه کمانی اندکی تفاوت دارد، ولی از لحاظ شکل تقریبا مشابه هستند. در مثال‌های هواپیما یا قایق، خودِ بدنه جسم در گاز یا سیال در حرکت است و با آن تعامل دارد؛ ولی در ستاره‌ای مثل زتای مارافسای، اطراف ستاره را ذرات باد ستاره‌ای فرا گرفته است و ستاره به همراه این بادِ ستاره‌ای در حال حرکت در میان آن گاز و غبار است.

بنابراین تعامل آن ذراتِ پرانرژی بادهای ستاره‌ای با گازهای سحابی است که موجب ایجاد آن حالتِ زیبای کمانی شکل در سحابی شده است. البته اگر سرعت حرکت ستاره کمتر از سرعت صوت در سحابی مجاور بود، دیگر شاهد این کمان زیبا در این سحابی نبودیم!

فاصله زتا مارافسای تا سحابی مقابلش حدود نیم سال نوری، یعنی ۸۰۰ برابر فاصله پلوتون تا خورشید است.

تهیه و تنظیم: محمد همایونی

 

سحابی شاه تخته

ستاره ها و غبارها در سحابی شاه تخته

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

سحابی شاه تخته سحابی کارینا

سحابی کارینا شاه تخته از دید تلسکوپ ویستا ـ امتیاز تصویر از: ESO.org

سحابی شاه تخته (کارینا) که یکی از بزرگ‌ترین و درخشان‌ترین سحابی‌های کهکشان راه شیری است؛ به زیبایی در این تصویر که توسط تلسکوپ ویستا (VISTA) متعلق به رصدخانه جنوبی اروپا (واقع در رصدخانه پارانال در شیلی) است به تصویر کشیده شده است. ویستا به کمک مشاهداتِ دقیق فروسرخی خود از میان گازهای داغ و غبارهای تاریکی که این سحابی را پوشانده است، تعداد بی‌شمار ستاره را به دقت می‌نگرد؛ ستاره‌هایی تازه متولد شده و ستاره‌هایی مُردنی که به پایان عمر خود رسیده‌اند.

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!)

سحابی کارینا یا شاه تخته آموزش نجوم توسط محمد همایونی

نمای باز سحابی کارینا توسط تلسکوپ ویستا ـ امتیاز تصویر: ESO.org

برای مشاهده جزئیات خیره کننده و بسیار زیبای این سحابی از دید تلسکوپ ویستا، حتما عکسِ مذکور را در اندازه اصلی دانلود کنید. حجم آن حدود ۹۰ مگا بایت است و با کلیک بر دکمه زیر قابل دانلود است:

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.

مشاهده موقعیت سحابی کارینا در کهکشان راه شیری در ویدئوی زیر:

 

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.

 

تلسکوپ نقشه بردار فروسرخ و نور مرئی ویستا

تلسکوپ ویستا ـ امتیاز تصویر از: ESO.org

 

تهیه و تنظیم: محمد همایونی

منبع: رصدخانه جنوبی اروپا ESO.org

 

سحابی رتیل در ابر ماژلانی بزرگ

سحابی رتیل درخشان ترین سحابی

سحابی رتیل درخشان‌ترین و فعال‌ترین سحابی

سحابی رتیل - آموزش نجوم توسط محمد همایونی

سحابی رتیل ـ امتیاز تصویر: eso.org

 

سحابی رتیل یکی از تماشایی‌ترین اجرامی است که از فاصله ۱۶۰٫۰۰۰ سال نوری همچون گوهر درخشانی در ابر ماژلانی بزرگ خودنمایی می‌کند. ابر ماژلانی بزرگ یکی از کهکشان‌های کوچکی است که به دور راه شیری در گردش است و در آسمان نیمکره جنوبی زمین مشاهده می‌شود.

تلسکوپ نقشه بردار VLT در رصدخانه جنوبی اروپا واقع در پارانال شیلی، این عکس را با این جزئیات گرانبهایش از این منطقه سرشار از اجرام ارزشمند تهیه کرده است. در این تصویر، چشم اندازی کیهانی را می‌بینیم که شامل خوشه‌های ستاره‌ای، ابرهای درخشانِ گازی و باقی‌مانده‌های پراکنده‌ای از انفجارهای اَبَرنواختری است. این تابلوی زیبا، دقیق‌ترین تصویری است که تاکنون از این ناحیه آسمان گرفته شده است.

اخترشناسان با به کارگیری توانایی و قابلیت‌های تلسکوپ نقشه بردار VLT که به اختصار VST نامیده می‌شود، توانسته‌اند چنین تصویر جدید و دقیقی را از سحابی رتیل و سحابی‌ها و خوشه‌های اطراف آن تهیه کنند. سحابی رتیل که به نام ۳۰-ماهی طلایی هم شناخته می‌شود، فعال‌ترین ناحیه ستاره ساز در کل کهکشان‌های گروه محلی می‌باشد.

سحابی رتیل که در بالای این تصویر می‌درخشد و پهنه‌ای بیش از ۱۰۰۰ سال نوری را در برگرفته است؛ در صورت فلکی ماهی طلایی در نیمکره جنوبی آسمان قرار دارد. این سحابی خیره کننده قسمتی از ابر ماژلانی بزرگ است که کهکشانی کوتوله با ۱۴٫۰۰۰ سال نوری پهناست. ابر ماژلانی بزرگ یکی از نزدیک‌ترین کهکشان‌ها به راه شیری است وآن را می‌توان به راحتی با چشم در صورت فلکی ماهی طلایی دید. (البته نه از ایران!)

سحابی رتیل با همسایگانش

سحابی رتیل ـ امتیاز تصویر: eso.org

همسایه‌های سحابی رتیل

در هسته مرکزی سحابی رتیل، خوشه ستاره‌ای جوان و عظیم NGC 2070 قرار دارد که ناحیه‌ایست ستاره ساز و در مرکز خود گروهی از ستارگان به نام R136 را دارد. این گروه R136 شامل تعداد زیادی از سنگین‌ترین و درخشان‌ترین ستاره‌های شناخته شده است؛ در واقع سنگین‌ترین و درخشان‌ترین ستاره‌های شناخته شده تاکنون در این قسمت قرار دارند. در سال ۱۷۵۱م بود که برای اولین بار تابش فروزان سحابی رتیل توسط اخترشناسی فرانسوی به نام نیکولاس لوئیس ثبت شد.

خوشه ستاره‌ای دیگری که در این سحابی واقع شده و عمری بیشتر دارد Hodge301 (هاج۳۰۱) است. به نظر می‌رسد حداقل ۴۰ ستاره در آن انفجار ابرنواختری را پشت سر گذاشته‌اند؛ همین انفجارها باعث شده گازها بدین نحو در سرتاسر این ناحیه پخش شوند. SNR N157B نمونه‌ای از اَبَرحباب‌های به جامانده از انفجارهای ابرنواختری است که خوشه ستاره‌ای NGC 2060 را محصور کرده است. این خوشه ستاره‌ای اولین بار توسط جان هرشل اخترشناس انگلیسی در سال ۱۸۳۶م به وسیله یک تلسکوپ بازتابی ۱۸٫۶ اینچی در آفریقای جنوبی مشاهده شد. در حاشیه پایین و راست سحابی رتیل می‌توان موقعیت ابرنواختر معروف SN 1987A را مشاهده کرد، تنها ابرنواختری که تاکنون توانسته‌ایم جزئیات آن را از فاصله نزدیک در این چند دهه زیر نظر بگیریم.

اگر به سمت چپ سحابی رتیل نگاه کنیم، خوشه ستاره‌ای درخشان NGC 2100 دیده می‌شود که تجمعی از ستاره‌های آبی درخشانی است که توسط ستاره‌های قرمز احاطه شده‌اند. این خوشه توسط جیمز دانلوپ در سال ۱۸۲۶م و با یک تلسکوپ ۹ اینچ بازتابی دست‌ساز کشف شد.

در مرکز این تصویر خوشه ستاره‌ای و سحابی تابشی NGC 2074 قرار دارد که یکی دیگر از نواحی تشکیل ستارگان سنگین است که توسط جان هرشل کشف شدند. اگر با دقت در این قسمت نگاه کنید، ساختار غبارآلودی را می‌بینید که شبیه اسب آبی است و از این رو به «اسب آبی ابر ماژلانی بزرگ» معروف شده است. طول این ستون غول پیکر غبار، حدود ۲۰ سال است، یعنی نزدیک به پنج برابرِ فاصله خورشید تا نزدیک‌ترین ستاره که آلفای قنطورس باشد. البته چنین ساختارهایی طی چند میلیون سال آینده از نظرها محو می‌شوند؛ زیرا همزمان با تشکیل ستاره‌های جدید و درخشان در این سحابی و خوشه، نور و بادهای ستاره‌ای قوی آن‌ها باعث از بین رفتن این ستون‌های غبار می‌شوند.

دوربین استثنایی

تماشای این عکس فوق العاده را مدیون دوربین خاصی هستیم که بر تلسکوپ VST نصب شده است. این دوربین که با قدرت تفکیک ۲۵۶ مگاپیکسل از آسمان تصویربرداری می‌کند اُمگاکم OmegaCAM نام دارد. تصویر اخیر را  امگاکم از طریق چهار فیلتر رنگی مختلف گرفته است؛ از جمله فیلتری که برای جداسازی تابش‌های قرمز رنگ هیدروژن‌های یونیزه شده طراحی شده است.

 

منبع: eso.org

تهیه و تنظیم: محمد همایونی

 

سحابی اطراف ستاره نوترونی RX-J1856.5-3754

نزدیک ترین ستاره نوترونی به زمین

نزدیک ترین ستاره نوترونی به زمین کدام ستاره است؟

نزدیک ترین ستاره نوترونی RX-J1856.5-3754

در حال حاضر ستاره RX J1856.5-3754 نزدیک‌ترین ستاره نوترونی به زمین است که در صورت فلکی تاج جنوبی (اکلیل جنوبی) از قدر ظاهری ۲۵٫۶+ می‌درخشد. یعنی ۱۰۰ میلیون مرتبه کم‌نورتر از کم‌نورترین ستاره‌هایی که با چشم غیرمسلح در آسمانی کاملا تاریک می‌توان دید! البته چنین ستاره کم فروغی را فقط با تلسکوپ‌های عظیم می‌توان آشکار کرد.

به نظر می‌رسد که این ستاره نوترونی متعلق به سیستم دوگانه‌ای بوده که حدود یک میلیون سال قبل در اثر انفجاری ابرنواختری متلاشی شده و هسته آن به این صورت نوترونی باقی‌مانده است. این ستاره اکنون با سرعت ۱۰۸ کیلومتر بر ثانیه در فضای بین ستاره‌ای در حرکت است!

حرکت نزدیک ترین ستاره نوترونی RX-J1856.5-3754

حرکت ستاره نوترونی RX-J1856.5-3754 که با توجه به زمان‌های مشخص شده، توسط تلسکوپ فضایی هابل ثبت شده است.

این ستاره در سال ۱۳۷۱ کشف شد و رصدهایی که تا چهارسال بعد از آن انجام شد، نشان از نوترونی بودن آن داشت؛ البته آن هم نزدیک‌ترین ستاره نوترونی به زمین. محاسبات ابتدایی حکایت از آن داشت که فاصله آن ۱۵۰ تا ۲۰۰ سال نوری از ماست. اما محاسبات دقیق‌تری که در سال ۱۳۸۱ توسط رصدخانه پرتوی ایکس چاندار انجام شد، نشان داد که فاصله‌اش از ما حدود ۴۰۰ سال نوری است.

ستاره‌ نوترونی چیست؟

هرگاه ستاره‌های بسیار سنگین به پایان عمر خود می‌رسند در اثر یک انفجار مهیب «ابرنواختری» قسمت بسیار زیادی از جرم و ماده خود را به فضا پرتاب می‌کنند، اما قسمت مرکزی آن بر اثر نیروی گرانش شدیدی که ایجاد شده است، برروی خودش فرومی‌ریزد و کره‌ای بسیار فشرده و چگال از نوترون را می‌سازد. یک ستاره نوترونی معمولی جرمی به اندازه خورشید را در کره‌ای به قطر ۲۰km فشرده و متراکم کرده است. فوق العاده وحشتناک است!

توضیحات بیشتر و معرفی کامل را در مقاله «ستارگان نوترونی و تپ اخترها» مطالعه کنید.

تصویر پرتو X نزدیک ترین ستاره نوترونی RX-J1856.5-3754

تصویر پرتو X ستاره نوترونی RX-J1856.5-3754

ستاره نوترونی یا کوارکی؟

اتفاق جالبی که در روند بررسی آن افتاد، محمتل بودن آن به عنوان یک «ستاره کوارکی» بود. محاسبات اولیه‌ای که از ترکیب داده‌های رصدخانه فضایی چاندرا با تلسکوپ فضایی هابل انجام شده بود، دمای سطحی آن را ۷۰۰٫۰۰۰ درجه سانتیگراد نشان می‌داد. چنین دمایی هم حاکی از کره‌ای به قطر ۴ تا ۸ کیلومتر برای این ستاره عجیب و غریب بود. این اندازه با توجه به جرم آن، بسیار کوچک‌تر از قطر یک ستاره نوترونی است؛ از این‌رو دانشمندان احتمال دادند که RX J1856.5-3754 یک ستاره کوارکی باشد.

ولی، تجزیه و تحلیل‌های دقیق‌تری که سال‌های بعد روی داده‌های چاندرا و هابل انجام گرفت، دمای سطحی آن را ۴۳۴٫۰۰۰ درجه سانتیگراد به دست آورد و همین نتیجه باعث شد که قطر بزرگ‌تری برای آن تخمین بزنند. قطر  ۱۴km برای آن بسیار به اندازه یک ستاره نوترونی نزدیک است؛ و بدین ترتیب RX J1856.5-3754 از لیست کاندیداهای ستاره‌های کوارکی خارج شد.

سحابی مخروطی کوچک

سحابی اطراف ستاره نوترونی RX-J1856.5-3754

سحابی مخروطی ستاره نوترونی RX-J1856.5-3754

اما ماجرای این تصویر با دریایی از ستارگان ریز و درشت چیست؟

یکی از تلسکوپ‌های ۸٫۲ متری رصدخانه VLT این تصویر را در سه طول موج مختلف و خاص ثبت کرده است تا بتواند جزئیات اطراف ستاره نوترونی را آشکار کند. البته همین فیلترهای خاص باعث شده‌اند که رنگ‌های ستاره‌ها غیرواقعی باشند.

با دقت زیاد می‌توان یک سحابی کوچولوی مخروط شکل را به رنگ قرمز یا صورتی در مرکز عکس مشاهده کرد. این مخروط کوچک در واقع به علت حرکت سریع ستاره نوترونی RX J1856.5-3754 در گازهای سرد میان‌ستاره‌ای به وجود آمده است. می‌توانید ستاره نوترونی مورد نظرمان را در نوک این مخروط به صورت یک نقطه خیلی کم نور آبی رنگ مشاهده کنید. این پدیده همانند آن موج‌های مخروطی شکلی است که در جلوی یک قایق تندرو بر سطح آب ایجاد می‌شود که همواره خود قایق بر نوک این مخروطها قرار دارد. «موج شوک» نام این گونه موج‌هایی است که به علت حرکت سریع منبع موج در محیط انتشار آن ایجاد می‌شود.

ویدئویی از ایجاد «موج شوک» توسط یک قایق بر سطح آب

RX J1856.5-3754 به علت فاصله کمی که از  زمین دارد، مرکز توجه اخترفیزیکدانان بوده تا بتوانند به درک بهتر و دقیق‌تری از ساختار و جزئیات ستاره‌های نوترونی برسند.

صورت فلکی تاج یا اکلیل جنوبی

صورت فلکی تاج جنوبی محل نزدیک ترین ستاره نوترونی به زمین

 

ویدئوی موقعیت ستاره نوترونی RX J1856.5-3754 در آسمان

 

نویسنده: محمد همایونی

 

پرورشگاه ستاره ای در تکشاخ

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.

تصویر فروسرخ از R2تکشاخ توسط تلسکوپ نقشه بردار VISTA

تصویر فروسرخ از R2تکشاخ توسط تلسکوپ نقشه بردار VISTA

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!

ویدئوی زیر موقعیت این ناحیه ستاره ساز را در صورت فلکی تکشاخ و در سمت راست صورت فلکی جبار نشان می‌دهد:

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!

 

مقایسه تصویر در نور مرئی و فروسرخ

مقایسه تصویر R2تکشاخ در نور مرئی و مادون قرمز

 

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.

R2تکشاخ و سحابی NGC 2170

تصویر مرئی R2تکشاخ و سحابی NGC 2170

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

تلسکوپ نقشه بردار VISTA در پارانال

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

 

عکسی از سحابی و خوشه ستاره ای در آتشدان

گنجینه‌ای در آتشدان

این عکس خیال انگیز از ستارگان جدید جزئیات زیادی را از قسمت کوچکی از یک سحابی در صورت فلکی جنوبی آتشدان به ما نشان می‌دهد. مکانی که همچون جعبه‌ای از جواهرات آسمانی در حال درخشش است.

عکسی از گنجینه ای در آتشدان

این عکس که توسط دوربین امگا مستقر در تلسکوپ نقشه‌بردار VLT  (به نام VST) در رصدخانه پارانال گرفته شده است، بخشی از گروه ستاره‌ای OB1 را در صورت فلکی آتشدان نشان می‌دهد. در مرکز عکس خوشه ستاره‌ای جوان NGC6193 را مشاهده می‌کنیم و در سمت راست آن سحابی نشری NGC6188  را می‌بینیم که درخشش زیبای آن ناشی از یونیزه شدن اتم‌هایش به وسیله تابش ستارگان درخشان مجاورش است.

[box type=”download” align=”aligncenter” class=”” width=””]فایل صوتی این مقاله را از رادیو ستاره شناس گوش کنید:

[/box]

[button color=”blue” size=”medium” link=”/wp-content/uploads/2017/01/treasure-in-ara.mp3″ icon=”” target=”true”]دانلود صوت[/button]

این نمای زیبا و رویایی در صورت فلکی آتشدان، همچون عکسی است از یک گنجینه جواهرات آسمانی در این صورت فلکی جنوبی. خوشه‌های ستاره‌ای، سحابی نشری و نواحی فعالِ تشکیل ستاره‌ای؛ فقط قسمتی از زیبایی‌های مشاهده شده در این قسمت آسمان هستند که در فاصله ۴۰۰۰ سال نوری از زمین قرار گرفته‌اند. این تصویر بسیار زیبا، دقیق‌ترین عکسی است که تاکنون از این ناحیه از‌ آسمان توسط تلسکوپ نقشه بردار VLT در رصدخانه جنوبی اروپا واقع در شیلی گرفته شده است.

در مرکز این عکس، خوشه باز NGC6193 قرار دارد که ترکیبی است از حدود ۳۰ستاره جوان که قلب گروه ستاره‌ای OB1 آتشدان را تشکیل می‌دهد. آن دو ستاره بسیار درخشان، ستارگان غول بسیار داغی هستند که با هم، منبع نور و درخشش سحابی نشری کناری را یعنی NGC6188 را فراهم می‌کنند؛ سحابی‌ای که در سمت راست خودنمایی می‌کند.

گروه ستاره‌ای نام‌برده، مجموعه بزرگی از ستارگان جوانی هستند که تازه شکل گرفته‌اند ولی هنوز از جایگاه تشکیل خود جدا نشده‌ و فاصله زیادی هم از یکدیگر ندارند. گروه‌های ستاره‌ای OB شامل تعداد زیادی ستارگان جوان، داغ و آبی-سفیدی هستند که در حدود ۱۰۰٫۰۰۰ مرتبه درخشان‌تر از خورشید می‌باشند و جرم‌هایی بین ۱۰ تا ۵۰ برابر سنگین‌تر از خورشید دارند.

NGC6188 را سحابی لبه (Rim) هم نام برده‌اند. این سحابی دیوار برجسته‌ای از ابرهای تاریک و روشن است که مرزی بین منطقه فعالِ ستاره‌زایی در ابر مولکولی RCW108 را با دیگر قسمت‌های گروه OB  ایجاد کرده است. فضای پیرامون RCW108 سرشار از هیدروژن است. هیدورژن ماده اصلی تشکیل ستارگان است و به چنین مناطقی در کهکشان، نواحی HII گفته می‌شوند.

با توجه به جوان و داغ بودن ستارگان خوشه NGC6193 به نظر می‌رسد که تابش‌های فرابنفش و بادهای ستاره‌ای پرانرژی این ستارگان، باعث ایجاد نسل بعدی از تشکیل ستارگان در ابرهای گاز و غبار اطراف آن می‌شود. این تابش‌های پرانرژی باعث می‌شوند که قطعاتی از ابرها جداشده، برروی خود فروریخته، دمایشان بالا رفته، و آرام آرام ستارگان جدیدی را ایجاد کنند.

[box type=”download” align=”aligncenter” class=”” width=””]فیلم‌ زیبایی از موقعیت این مجموعه در آسمان و عکس‌های با جزئیات زیاد آن را دانلود کنید: [/box]

[button color=”blue” size=”medium” link=”https://cdn.eso.org/videos/hd_1080p25_screen/eso1510a.mp4″ icon=”” target=”true”]دانلود فیلم[/button] [button color=”red” size=”medium” link=”https://www.eso.org/public/images/eso1510a/” icon=”” target=”true”]دانلود عکس[/button]

همزمان با ایجاد ستارگان جدید، بادهای ستاره‌ای و تابش‌های قوی‌ای که از ستارگان پیشین و حتی انفجارات ابرنواختری در مجاورت این ابرهای حامل ستارگان نوزاد ایجاد می‌شوند، باعث تحلیل ابرها شده و باعث می‌شود که چنین مناطق تشکیل ستاره‌ای HII عمر کوتاهی در حد چند میلیون سال داشته باشند. در این حال فرآیند تشکیل ستاره یک روند ناکارآمد خواهد شد، زیرا فقط ۱۰ درصد از ماده‌ موجود، در ستاره‌سازی به کار می‌رود و مابقی به فضای بین ستاره‌ای جارو می‌شود.

سحابی لبه همچنین علائمی نشان می‌دهد که در مراحل آغازین تشکیل «ستون‌ سازی» است. یعنی در آینده به سحابی بسیار معروف «عقاب» (M16) تبدیل می‌شود، مکانی بسیار غنی از ستاره‌زایی که در خود  «ستون‌های آفرینش» و «سحابی دوکی» (قسمتی از NGC2264) را جای داده است.

این تصویر جذاب و دیدنی، در واقع حاصل ترکیب بیش از ۵۰۰ عکس جداگانه‌ای است که در چهار فیلتر رنگی مختلف توسط تلسکوپ نقشه‌بردار VLT گرفته شده است. مجموع زمانی که برای آن نوردهی شده بیش از ۵۶ ساعت بوده و در نهایت این تصویر، دقیق‌ترین تصویری است که با این جزئیات از این ناحیه از آسمان در اختیار ما قرار گرفته است.

منبع: www.eso.org

تهیه و تنظیم:

محمد همایونی

سحابی ها در کمربند شکارچی

سحابی ستاره ساز ! (تولد ستارگان – ۱)

ماده‌ای که در عالم به وفور مشاهده می‌شود، هیدروژن است که به صورت‌های مختلف مولکولی، اتمی و یونیزه مشاهده می‌شود. این عنصر ماده اصلی  تشکیل دهنده ستارگان است. در واقع ۷۰% جرم ستارگانِ جوانِ رشته اصلی یعنی ستارگانی که تازه متولد شده‌اند از هیدروژن، ۲۸% هلیوم و ۲% باقی مانده را عناصر سنگین تشکیل می‌‌دهند. فراوانی عناصر و مواد موجود در ماده میان ستاره‌ای هم تقریبا به همین صورت است، و این نشان می‌دهد که می‌توانیم منشاء ستارگانِ جوان را همان مواد میان ستاره‌ای در نظر بگیریم.

البته به طور قطع در نواحی‌ای از کهکشان که تراکم این مواد زیاد باشد، می‌توان ستارگان در حال تولد را نیز مشاهده کرد. این نواحی متراکم از ماده میان ستاره‌ای را به صورت سحابی‌های مختلف مشاهده و رصد می‌کنیم. تلسکوپ‌ها و دوربین‌های عکاسی جدید، زیبایی‌های مسحور کننده‌ای از آن ها را برایمان به تصویر کشیده‌اند.

(با کلیک بر روی عکس‌ها، آنها را بزرگتر ببینید)

سحابی های محل تولد ستارگان

سحابی‌های محل تولد ستارگان

ماده میان ستاره‌ای و به تبع آن سحابی‌ها به طور عمده تشکلیل شده‌اند از گاز هیدروژن، مقداری گاز هلیوم. به این ترکیب، مقادیر بسیار ناچیز ذرات جامدِ غبار که اندازه‌های بسیار کوچکی دارند هم اضافه کنید (تقریبا به اندازه ی ذرات دود سیگار). چگالی ماده ی میان ستاره ای بسیار ناچیز است، به حدی که میلیاردها مرتبه از خلائی که ما می‌توانیم در آزمایشگاه‌های زمینی ایجاد کنیم، رقیق‌تر است.

بنابراین سحابی ها توده هایی متراکم از ماده ی بین ستاره ای هستند که از هیدروژن و هلیوم، به همراه مقادیر ناچیز ذرات غبار تشکیل شده‌اند. از طرفی همین مواد هم در ساختار خورشید و ستارگان عالم مشاهده می شوند. ساده ترین نتیجه آن است که منشأ ایجاد ستارگان همین سحابی ها باشند، و شاهد تجربی و رصدیِ آن هم مشاهده ی ستارگان جوان و تازه متولد شده در درون یا نزدیکی سحابی هاست. حتی توده های متراکمی که در حال تبدیل شدن به ستاره نیز هستند (به آنها پیش ستاره می گویند)، به تعداد بسیار زیاد در سحابی ها مشاهده می شوند.

سحابی NGC2467 و ستارگان نوباوه

سحابی NGC2467 و ستارگان نوباوه

دو نکته ی جالب در مورد محل تشکیل ستارگان:

۱)  تراکم سحابی‌ها در کهکشان بیشتر در بازوهای کهکشانی است. از طرفی تراکم ماده ی میان ستاره ای در بازوها، هر چه به مرکز راه شیری نزدیکتر می شویم بیشتر می شود. بنابراین نواحی ستاره ساز در قسمت های نزدیک به مرکز کهکشان، بیشتر رصد می شوند. سحابی امگا یکی از آن مناطق است که در بازوی قوس و در امتداد مرکز راه شیری قرار دارد. (مقاله ی سحابی امگا را از مطالعه کنید.)

صورت فلکی قوس و سحابی های مرکز راه شیری

صورت فلکی قوس و سحابی های مرکز راه شیری

۲)  خود سحابی‌ها عموما زیر مجموعه‌ای از ابرهای بزرگ و عظیمی از  هیدروژن مولکولی هستند که ابعاد به اندازه های چند صد سال نوری دارند و بعضا شامل چندین سحابی می شوند. به عنوان مثال سحابی جبار که یکی از معروفترین زادگاه‌های ستاره‌ایست درون یک ابر عظیم مولکولی است که این ابر تقریبا تمام صورت فلکی شکارچی را فرا گرفته و سحابی سر اسب و دیگر سحابی های صورت فلکی جبار را شامل می شود. نام این ابرعظیم مولکولی حلقه بارنارد است. (شکارچی آسمان)

ابر عظیم مولکولی جبار

ابر عظیم مولکولی جبار

 

(توضیحات بیشتر در مورد سحابی ها را در مقاله ی جداگانه بررسی می کنیم.)

 

نویسنده: محمد همایونی

 

سحابی امگا

تولد ستارگان زیرِ ذره بین!

همانطور که می دانیم ستارگان کره هایی متراکم شده از گاز داغ و چگال (: فشرده) هستند که توسط واکنش های همجوشی هسته ای در مرکز آنها (هسته ی ستاره) انرژی و نور تابش می کنند. علاوه بر این مرکز ستاره ها محل تولید عناصر مختلفِ موجود در طبیعت است. این کره های داغ و سوزان از سحابی ها و ابرهای مولکولی موجود در کهکشان ها به وجود می آیند.

تصویر تلسکوپ اسپیتزر از سحابی M17

تصویر تلسکوپ اسپیتزر از سحابی M17

در واقع نقطه ی شروع تشکیل یک ستاره زمانی است که قسمتی از یک سحابی در اثر عواملی (خارجی یا داخلی) دچار تنش شده و در اثر این اختلال، حالت ثبات و پایداری خود را از دست می دهد؛ در این حال نیروی گرانشِ ناشی از خود ذرات و مواد سحابیِ مختل شده، باعث فروریزش (رمبش) ماده یِ سحابیِ آن قسمت بر روی خودش می شود و این قسمت از بقیه ی سحابی جدا می شود تا یک پیش ستاره را تشکیل دهد. با تراکم پیش ستاره (: قطعه ی جدا شده از سحابی) لحظه به لحظه نیروی گرانش قوی تر شده و در اثر تراکم بیشتر، دمای آن بالاتر می رود. تراکم به قدری ادامه می یابد تا زمانی که دمای مرکز پیش ستاره به مقدار لازم برای شروع واکنش های همجوشی هسته ای(یعنی ۱۴ میلیون کلوین) برسد و ستاره شروع به تولید انرژی و تابش آن کند. و این یعنی تولد یک ستاره!!

قسمتی از ناحیه مرکزی سحابی امگا

قسمتی از ناحیه مرکزی سحابی امگا

مبحث جذاب بالاموضوعی بود که برای هجدهمین جلسه ی دوره تکمیلی در خانه نجوم نجف آباد انتخاب کردم. برای این درس از ویژگی های یکی از تصویرهای هابل از قسمتی از سحابی امگا، استفاده کردم و ضمن بررسی آن موضوعات مختلفی که در شکل گیری ستارگان موثر هستند را بررسی کردیم:

انواع سحابی ها

ماده ی لازم برای تشکیل ستاره

آشنایی با ابعاد سحابی اولیه

مکانیزم های مختلفِ شروع فروریزش سحابیِ اولیه

تأثیر ستارگان جوان بر ساختار سحابی و تولد ستارگان :

موضوعات هیجان انگیزی بودند که با مشارکت فعال نجوم آموزان و شوق و انرژی فراوان آنها تدریس و بیان شد.

سحابی امگا در ناحیه ی مرکزی راه شیری قرار دارد و می توان آن را در قسمت بالایی صورت فلکی قوس مشاهده کرد:

سحابی امگا در کادر کوچک بالا مشخص شده است.

سحابی امگا در کادر کوچک بالا مشخص شده است

محمد همایونی