ستاره‌شناسان نوع جدیدی از ستاره‌های دوتایی را مشاهده کردند که مدت‌ها قبل پیش‌بینی می‌شد وجود داشته باشند

بوکمارک(0)

No account yet? Register

محققان مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسمیتسونیان نوع جدیدی از ستاره دوتایی را مشاهده کرده‌اند که مدت زیادی تنها بصورت نظری وجود داشت. این کشف در نهایت چگونگی شکل‌گیری و تکامل یک نوع ستاره‌ی نادر در جهان را تایید می‌کند.

کلاس جدید ستارگان، که در شماره این ماه از خبرنامه‌ی ماهیانه‌ی انجمن سلطنتی نجوم انگلستان شرح داده شده است، توسط کریم البدری، دانشجوی فوق دکترا، با استفاده از تلسکوپ شین در رصدخانه‌ی لیک در کالیفرنیا و همچنین داده‌های ناشی از چندین بررسی نجومی کشف شد.

اِلبدری می گوید: “ما اولین اثبات فیزیکی جمعیت جدیدی از ستارگان دوتایی تبادل‌کننده‌ی ماده را مشاهده کرده‌ایم که بسیار هیجان‌انگیز است؛ در واقع حلقه‌ی تکاملی گمشده در مدل‌های تشکیل ستاره‌های دوتایی است که به دنبال آن بوده‌ایم.”

نوع جدیدی از ستاره

وقتی یک ستاره می‌میرد، به احتمال 97 درصد به یک کوتوله‌ی‌ سفید یعنی یک جسم متراکم کوچک که پس از اتمام سوخت خود منقبض و کم نور شده، تبدیل می‌شود.

اما در موارد نادر، ستاره می‌تواند به یک کوتوله‌ی سفید بسیار کم‌جرم (ELM) تبدیل شود. این ستارگان با جرم کمتر از یک سوم خورشید، معمایی را به وجود می‌آورند: اگر محاسبات تکامل ستاره‌ای درست باشد، به نظر می‌رسد که تمام کوتوله‌های سفید ELM بیش از 13.8 میلیارد سال سن داشته باشند – پیرتر از سن خود کیهان که از نظر فیزیکی غیرممکن است.

البدری، یکی از اعضای مؤسسه‌ی تئوری و محاسبات در مرکز اخترفیزیک می‌گوید: “کیهان به اندازه‌ی کافی پیر نیست که بتواند این ستارگان را با تکامل طبیعی بسازد.”

تلسکوپ Shane در رصدخانه Lick در کلفرنیا

طی سال‌ها، ستاره‌شناسان به این نتیجه رسیده‌اند که تنها راه برای تشکیل یک کوتوله‌‌ی سفید ELM کمک یک همراه دوتایی است. کشش گرانشی از یک ستاره‌ی‌ همراه در نزدیکی آن می‌تواند به سرعت (حداقل، در کمتر از 13.8 میلیارد سال) ستاره را تا زمانی که به یک کوتوله‌ی سفید ELM تبدیل شود، از بین ببرد. اما شواهد بصری برای اثبات آن در دسترس نیست.

ستاره‌شناسان ستارگان عادی و پرجرم مانند خورشید را در مجاورت کوتوله‌های سفید مشاهده کرده‌اند که در نهایت چیزی به نام متغیرهای فاجعه‌آمیز را بوجود می‌آورند. آنها همچنین کوتوله‌های سفید ELM را با همراهان کوتوله‌ی سفید معمولی مشاهده کرده‌اند. با این حال، آنها هرگز مرحله‌ی انتقال مواد یا تغییر شکل را ثبت نکرده بودند: زمانی که ستاره بیشتر جرم خود را از دست داده و تقریباً به یک کوتوله‌ی سفید ELM منقبض شده است.

یک پیوند تکاملی گمشده

البدری اغلب نجوم ستاره‌ای را با جانورشناسی قرن نوزدهم مقایسه می کند. او توضیح می‌دهد: “شما به جنگل می‌روید و یک موجود زنده را پیدا می‌کنید. بزرگی، وزن آن را توصیف می‌کنید و سپس به سراغ موجودات دیگری می‌روید. شما انواع مختلف اجسام را می بینید و نیاز به دانستن چگونگی ارتباط آنها به هم دارید.”

در سال 2020، البدری تصمیم گرفت در جستجوی ستاره‌ای که از مدت‌ها پیش احتمال وجود آن را به دانشمندان اعلام کرده بود، به جنگلی که توصیفش می‌کرد، برود: یعنی یافتن کوتوله‌ی سفید پیش از ELM (که به عنوان یک متغیر فاجعه‌آمیز تکامل یافته نیز شناخته می‌شود). وی با استفاده از داده‌های جدید Gaia ، رصدخانه‌ی فضایی که توسط آژانس فضایی اروپا پرتاب شد، و تأسیسات گذرای Zwicky در کالتک، یک میلیارد ستاره را به 50 نامزد بالقوه کاهش داد.

یک متغیر فاجعه‌آمیز یک سیستم دوتایی نزدیک به هم است که در آن یک کوتوله‌ی سفید ماده را از چیزی که معمولاً یک ستاره‌ی رشته‌ی اصلی است می‌گیرد. فاصله‌ی معمول بین کوتوله‌ی سفید و ستاره‌ی همراه برابر با قطر خورشید است و دوره‌های مداری بین 1 تا 12 ساعت دارند.

این ستاره‌شناس بر اهمیت داده‌های عمومی به دست آمده از بررسی‌های نجومی برای کار خود تأکید می‌کند. او می‌گوید:”درصورت عدم وجود پروژه‌هایی مانند تأسیسات گذرا Zwicky و Gaia که نشان‌دهنده‌ی حجم عظیمی از کار در پشت صحنه توسط صدها نفر است، این کار هرگز به انجام نمی‌رسید.”

البدری با مشاهدات دقیق 21 ستاره را درنظر گرفت. استراتژی انتخاب جواب داد. به‌طوریکه می‌گوید: “100درصد نمونه‌ها همان ELM‌هایی هستند که به دنبال آن بودیم. آنها بیشتر از ELM ها حجیم شده و همچنین تخم مرغی شکل بودند زیرا کشش گرانشی ستاره‌ای دیگر شکل کروی آنها را مخدوش می‌کند.”

البدری می‌افزاید: “ما پیوند تکاملی بین دو دسته از ستارگان دوتایی – متغیرهای فاجعه‌آمیز و کوتوله‌های سفید ELM – یافتیم و تعداد مناسبی از آنها را پیدا کردیم.”

سیزده مورد از ستاره‌ها نشانه‌هایی از کاهش جرم خود را نشان دادند، در حالی که به نظر می رسید هشت ستاره‌ی دیگر جرم خود را از دست نمی‌دهند. هر یک از آنها همچنین از نظر دما گرمتر از متغیرهای فاجعه بار مشاهده شده‌ی قبلی بودند.

البدری قصد دارد به مطالعه‌ی کوتوله‌های سفید قبل از ELM ادامه دهد و ممکن است 29 ستاره منتخب دیگری را که قبلاً کشف کرده بود، دنبال کند. مانند انسان‌شناسان امروزی که شکاف‌های تکامل انسان را پر می‌کنند، او از تنوع ستارگانی که می‌توانند از علم ساده ناشی شوند، شگفت‌زده است.

5/5 - (3 امتیاز)
به اشتراک بگذارید
منبع Phys.org
ممکن است شما دوست داشته باشید
ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

go2top