ستاره شناسان سرانجام رمز و راز کیهانی سحابی حلقه آبی را حل کردند


بزرگنمایی / سحابی حلقه آبی توسط Galaxy Evolution Explorer یا GALEX در سال 2004 کشف شد ، اما برای تعیین قطعی علت آن 16 سال رصد با سایر تلسکوپ ها ، هم در زمین و هم در فضا طول کشید.

16 سال طول کشید ، اما بر اساس گزارش جدیدی که در نیچر منتشر شد ، اخترشناسان سرانجام معمای رمز و راز سحابی حلقه آبی را حل کردند. برای اولین بار در سال 2004 مشاهده شد ، به نظر می رسد ستاره ای با یک حلقه ماوراio بنفش غیرمعمول در نتیجه همجوشی دو ستاره است که بقایای آن را در جهات مخالف خارج می کند و دو مخروط درخشان تشکیل می دهد. به نظر ما یک حلقه آبی است زیرا یکی از این مخروط ها مستقیماً به زمین است. این اولین مشاهدات را در مرحله نادر تکامل ستاره ای انجام می دهد ، فقط چند هزار سال در این روند – شبیه به گرفتن اولین مراحل کودک.

داستان با مأموریت به اصطلاح GALEX (Galaxy Evolution Explorer) آغاز می شود ، مطالعه کل آسمان در باند ماوراlet بنفش طیف الکترومغناطیسی ، که از سال 2003 تا 2013 در حال کار بود. شی: لکه های بزرگ و کم رنگ از گاز نورانی با یک ستاره در مرکز آن. GALEX اندازه گیری را در دو باند UV دور و نزدیک باند UV انجام می دهد ، اما در حالی که بیشتر اشیا observed مشاهده شده توسط GALEX در هر دو باند ظاهر می شوند ، حلقه آبی خیره کننده اطراف ستاره ، TYC 2597-735-1 نامیده می شود ، فقط در دور ظاهر می شود اشعه ماورا بنفش

مارتین با شیفتگی تصمیم گرفت بیشتر تحقیق کند ، اطمینان داشت که او و تیمش می توانند تا پایان سال با توجیه قابل قبولی روبرو شوند. وی فکر کرد که سحابی حلقه آبی به احتمال زیاد یک بقایای ابرنواختر یا شاید یک سحابی سیاره ای است که توسط بقایای یک ستاره به اندازه خورشید ما تشکیل شده است ، اگرچه آنها معمولاً در طول موجهای مختلف خارج از محدوده UV نور منتشر می کنند. اما معلوم شد که این یک مشکل گره ای بسیار بیشتر است.

مارتین و تیمش چند سال آینده را با مطالعه هرچه بیشتر تلسکوپ های فضایی و زمینی مطالعه سحابی کردند. آنها دریافتند که در واقع دو حلقه از قسمت مرکزی سحابی اطراف جبران شده است – همچنین با این واقعیت که این سحابی ضربه ای است سازگار است. بررسی داده های بایگانی در مورد ستاره مرکزی نشان داد که انتشار بیش از حد در منطقه مادون قرمز وجود دارد ، که نشان می دهد وجود یک دیسک غبار است که نور ستاره را جذب می کند و در نور مادون قرمز دوباره ساطع می کند.

مارتین در یک کنفرانس مطبوعاتی مجازی گفت: “بسیار شگفت آور بود زیرا این سحابی مانند چیزی است که پس از پیر شدن یک ستاره ایجاد می شود و سوزاندن هیدروژن را متوقف می کند و ممکن است مانند یک سحابی سیاره ای به یک کوتوله سفید تبدیل شود.” “اما دیسک مداری شبیه چیزی بود که می توانستیم در یک ستاره جوان ببینیم.”

گام بعدی استفاده از طیف نگار با وضوح بالا در رصدخانه WM Keck هاوایی برای جستجوی شواهد مربوط به ماهواره در اطراف این ستاره بود. تیم هیچ چیز به بزرگی یک ستاره پیدا نکردند ، اما اشاره کردند که یک “سیاره داغ مشتری” می تواند در نزدیکی ستاره مرکزی باشد. مارتین گفت: “اگرچه شواهد مبهم بودند ،” فرضیه کار ما این بود که مشتری داغ به یک ستاره تبدیل شده و نوعی آتش را ایجاد می کند که باعث نشت دو قطبی می شود. ” “اما تهیه یک سناریو برای توضیح همه اینها غیرممکن شده است [conflicting] مشاهدات ، بنابراین پس از چند سال ما به کارهای دیگر ادامه دادیم و پروژه راکد ماند. “

بازگشت به پرونده

سریع منتظر 2017 هستیم ، زمانی که کری هادلی به عنوان عضو فوق دکترا به تیم مارتین پیوست. هادلی وظیفه جمع آوری تمام قطعات پازل را برای توضیح این شی متناقض بر عهده گرفت. او به زودی دریافت که درخشش سحابی نتیجه هیجان اتم های هیدروژن برای تشکیل جبهه شوک است و باعث درخشش آنها با نور مرئی می شود. در همین حال ، یک موج شوک معکوس به سمت داخل حرکت می کند و باعث می شود که مولکول های هیدروژن (نه اتم ها) نیز در حالت ماوراlet بنفش هیجان زده شده و درخشش داشته باشند. هوادلی در یک کنفرانس خبری گفت: “ما سایر اشیا in را در جهان دیده ایم که همین مولکول ها را به همین روش ساطع می کنند و این حدس اولیه ما نبود که چه چیزی مولکول ها را در این مورد تحریک می کند”.

در مورد فرضیه داغ کار مشتری ، همکاری با همکاران تلسکوپ Habby Zone Planet Finder در تلسکوپ Hobby-Eberly تایید کرد که هیچ جرم فشرده ای به دور ستاره وجود ندارد. هاولی گفت: “بالاخره ما فکر نمی کردیم سیاره ای در آنجا ببینیم.”

https://www.youtube.com/watch؟v=WY8J8hFHhiw

انیمیشن هندسه سحابی حلقه آبی. اعتقاد بر این است که این محصول حاصل ترکیب دو ستاره در یک ستاره است. برخورد اجسام ابرى از بقایای گرم را به فضا پرتاب کرد. یک دیسک گاز که به دور ستاره بزرگتر می چرخد ​​، ابر را به دو نیم کرده و دو مخروط ایجاد می کند که در جهت مخالف از ستاره دور می شوند.

برای کمک به شما در اتصال همه چیز ، هودلی و دیگران. به فیزیکدان نظری برایان متزگر از دانشگاه کلمبیا متوسل شد ، که موافقت کرد که این شواهد موافق برخورد ستاره و سیاره نیست زیرا سحابی خیلی سریع حرکت می کند و جرم بیش از حد دارد. وی معتقد بود که برخورد ستاره ای محتمل ترین توضیح برای سحابی حلقه آبی است و خصوصیات غیرمعمول مشاهده شده توسط ستاره شناسان به این دلیل است که آنها همجوشی را در مرحله درست انجام داده اند. مدل های تکامل ستاره ای این فرضیه را تأیید می کنند.

پس واقعاً چه اتفاقی افتاده است؟ ستاره شناسان اکنون بر این باورند که چندین هزار سال پیش ، ستاره ای به اندازه خورشید ما ستاره کوچکتری در مدار خود داشت. با پیشرفت سن ، خورشید بزرگتر باد می شود و لایه های بیرونی آن را به ماهواره ستاره ای خود نزدیک می کند. این سیفون های ستاره کوچکتر از شریک بزرگتر خود باقیمانده ، یک دیسک تشکیل می دهند ، اما در نهایت توسط ستاره بزرگتر بلعیده می شود. سپس این ادغام ابری از آوار به فضا پرتاب کرد.

این حلقه آبی زیبا ، خروجی همه این آوارها است و دو مخروط را تشکیل می دهد که در جهت مخالف به سمت بیرون بلرزد. از نقطه نظر زمین ، ما مخروطی را می بینیم که سر دارد و دومی مخروطی را درست پشت آن برگردانده است. (به انیمیشن بالا مراجعه کنید.) به گفته متزگر ، سازوکار احتمالی برای این هندسه دو مرحله ای این است که دیسک اصلی در اطراف ستاره کوچکتر ایجاد شده است زیرا شروع به مارپیچ شدن در ستاره بزرگتر می کند.

اما در آخرین غوطه وری ، به اصطلاح ، مواد بیشتری به همه جهات پرتاب شد. این ماده جدید به دیسک اصلی برخورد کرد ، که اساساً آن را به دو قسمت تقسیم کرد و همه مواد خارج شده را در یک نشت دو قطبی هدایت کرد. با گذشت هزاره ها ، ابر در حال گسترش آوار به تدریج خنک شده و مولکول ها و گرد و غباری از جمله مولکول های هیدروژن را تشکیل می دهد که با محیط بین ستاره ای برخورد می کنند. این باعث شد که مولکول های هیدروژن نور ماوراlet بنفش دور از خود منتشر کنند ، که در نهایت به اندازه کافی روشن می شود تا GALEX متوجه آن شود.

سنگ روزتا برای تکامل ستاره ای؟

هاولی اذعان می کند که برخی از اعضای تیم از یافته ها ناامید شده اند زیرا قلب آنها “یک سناریوی نابودی سیاره” است. برخورد دو ستاره کمتر جالب به نظر می رسید.

هاولی گفت: “اما این در مورد این قضیه اصلاً درست نیست.” “ما سحابی حلقه آبی و بقایای آن را از همجوشی ستاره ای مرکزی در زمانی تصور می کنیم که نمونه ای از آن را ندیده ایم. همجوشی ستاره ای در درخشندگی به اوج خود می رسد و سپس به سرعت محو می شود زیرا وقتی یک ستاره با ستاره دیگر ادغام می شود این مقدار زیادی جرم را دور می ریزد و آن جرم خنک می شود و در گرد و غبار و سایر مولکول ها متراکم می شود. این به سرعت مانع از هرگونه دید ما در مورد آنچه در پایه مکانی که در آن ادغام اتفاق می افتد می شود. “

سحابی حلقه آبی نه تنها ادغام شده است ، اما همچنان ادامه دارد: “در حالتی که اوضاع بسیار ناپایدار است و کل سیستم هنوز از این رویداد متزلزل است.” “بنابراین این بهترین ، سیستم زیبایی است که ما می توانیم برای آزمایش نظریه های خود در مورد تکامل این سیستم ها مطالعه کنیم تا جمعیت های مختلف ستاره ای را که در آنجا می بینیم ، آزمایش کند.” هم او و همکارانش وقت کافی برای ادامه تحصیل دارند. انتظار می رود که سحابی حلقه آبی در حدود 1000 تا ده هزار سال ادامه داشته باشد.

به همین دلیل متزگر سحابی حلقه آبی را به عنوان جسمی از سنگ روزت توصیف کرد ، با توجه به اینکه ستاره شناسان معتقدند که ادغام ستاره ها در واقع کاملاً رایج است. وی در یک کنفرانس خبری گفت: “به نوعی ما ایده ای از چگونگی تکامل یک ستاره در طول زندگی خود داریم و ادغام می تواند تأثیر چشمگیری در چگونگی رشد ستاره ها داشته باشد.” ستاره شناسان گهگاه متوجه انواع غیرمعمول ستاره ها می شوند و احتمال می دهند که اینها در نتیجه ادغام ستاره ها باشد. “اما ما راهی برای تأیید این مسئله نداریم ، زیرا تا زمانی که این ستاره ها را می بینیم ، سحابی حلقه آبی معادل این ادغام مدت هاست که حل شده است.”

گام بعدی این است که امیدواریم چنین رویدادهایی را در نقطه میانی پیدا کنیم ، ترجیحاً ستاره هایی با جرم خورشیدی متفاوت. متزگر گفت: “از طریق این ترکیبات مختلف ادغام ، می توانیم ایده های خود را در مورد تفاوت این نتایج ادغام بیشتر آزمایش کنیم.”

DOI: Nature ، 2020. 10.1038 / s41586-020-2893-5 (برای DOI).


منبع: khabar-tak.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*