ارمغان ۲ ستاره جوان برای سحابی پروانه‌ای

به گزارش ایسنا، یک جریان دوقطبی بزرگ از گاز و غبار که از تولد پرآشوب یک منظومه دوستاره‌ای به وجود آمده، یک ساعت شنی کیهانی را تشکیل داده و «تلسکوپ فضایی جیمز وب» این صحنه را با جزئیات بسیار عالی به تصویر کشیده است.

به نقل از اسپیس، این سحابی که «Lynds 483» یا «LBN 483» نامیده می‌شود، در فاصله ۶۵۰ سال نوری از ما قرار دارد و یک فرصت ایده‌آل را در اختیار تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌گذارد تا به کسب اطلاعات بیشتر درباره فرآیند تشکیل ستاره بپردازد.

تولد ستاره‌ها چگونه یک سحابی را به این شکل می‌سازد؟ ستاره‌ها با برافزایش مواد به‌دست‌آمده از محیط نزدیک خود رشد می‌کنند و از یک ابر گازی مولکولی که به صورت گرانشی فرو می‌ریزد، شکل می‌گیرند. با وجود این، آنها به شکل متناقضی قادر هستند مقداری از مواد را با فوران‌های سریع و باریک یا جریان‌های گسترده‌تر اما کندتر بیرون بریزند. این فوران‌ها و جریان‌های خروجی با گاز و گرد و غبار در اطراف برخورد می‌کنند و سحابی‌هایی مانند LBN 483 را شکل می‌دهند.

فوران‌ها توسط مواد غنی از مولکول‌های متنوع که روی پیش‌ستاره‌های جوان می‌افتند، تشکیل شده‌اند. در مورد LBN 483 نه یک، بلکه دو پیش‌ستاره وجود دارد. ستاره اصلی که دارای جرم کمتری است، در سال ۲۰۲۲ توسط یک گروه پژوهشی به سرپرستی «ارین کاکس»(Erin Cox) پژوهشگر «دانشگاه نورث‌وسترن»(Northwestern University) با استفاده از «آرایه میلی‌متری آتاکاما» یا «آلما»(ALMA) در شیلی کشف شد. همان طور که در ادامه خواهیم دید، این واقعیت که دو ستاره در قلب سحابی پروانه‌ای در کمین هستند، بسیار مهم است.

ما نمی‌توانیم آن دو پیش‌ستاره را در تصویر دوربین فروسرخ نزدیک جیمز وب ببینیم، زیرا آنها در مقیاس این عکس، بسیار کوچک هستند، اما اگر بتوانیم قلب سحابی را بزرگ‌نمایی کنیم، این دو ستاره را به‌ خوبی در یک ابر غلیظ و غبارآلود خواهیم دید. این ابر با موادی از سحابی گازی و پروانه‌شکل تکمیل شده است. ستاره‌ها از موادی شکل می‌گیرند که از صفحه غبارآلود دونات‌شکل روی آنها جمع می‌شوند.

فوران‌ها و جریان‌های خروجی ثابت نیستند، بلکه به صورت انفجاری اتفاق می‌افتند و به دوره‌هایی واکنش نشان می‌دهند که ستاره‌های نوزاد بیش از حد تغذیه می‌شوند و مقداری از مواد جمع‌آوری‌شده را بیرون می‌ریزند. میدان‌های مغناطیسی در اینجا نقش مهمی را بر عهده دارند و جریان‌های خروجی، ذرات باردار را هدایت می‌کنند.

جیمز وب در LBN 483 شاهد برخورد فوران‌ها و جریان‌های خروجی با سحابی و همچنین موادی است که پیشتر پرتاب شده‌اند. با برخورد جریان‌های خروجی به مواد اطراف، شکل‌های پیچیده‌ای پدید می‌آید. جریان خروجی جدید از آن عبور می‌کند و به چگالی موادی که با آن روبه‌رو می‌شود، واکنش نشان می‌دهد.

کل صحنه با نور خود ستاره‌های در حال رشد روشن می‌شود که از حفره‌های صفحه دونات‌شکل غبار آلود آنها به سمت بالا و پایین می‌تابد. از این رو، ما نواحی درخشان Vشکل و مناطق تاریک بین آنها را می‌بینیم که نور در آنها مسدود می‌شود.

جیمز وب جزئیات پیچیده‌ای را مانند پیچ‌خوردگی در LBN 483 نشان داده است. قوس به رنگ نارنجی روشن، جریان خروجی را نشان می‌دهد که در حال برخورد به مواد اطراف است. همچنین، ستون‌های به رنگ ارغوانی‌ روشن در فاصله دورتر از دو ستاره دیده می‌شوند. این ستون‌ها توده‌های متراکم‌تری از گاز و گرد و غبار هستند که جریان‌های خروجی هنوز موفق به فرسایش آنها نشده‌اند.

مشاهدات صورت‌گرفته با آلما، امواج رادیویی قطبش‌شده از غبار سرد را در قلب سحابی نشان می‌دهند که حتی جیمز وب هم نمی‌تواند آن را تشخیص دهد. قطبش این امواج رادیویی ناشی از جهت‌گیری میدان مغناطیسی است که به فضای داخلی LBN 483 نفوذ می‌کند. این میدان مغناطیسی موازی با جریان‌هایی است که LBN 483 را تشکیل می‌دهند اما عمود بر جریان ورودی موادی است که روی دو ستاره می‌افتند.

این میدان مغناطیسی است که در نهایت جریان‌های خروجی را هدایت می‌کند. بنابراین، نحوه رفتار آن برای شکل دادن به سحابی مهم است. قطبش غبار نشان می‌دهد که میدان مغناطیسی دارای پیچ‌خوردگی ۴۵ درجه در خلاف جهت عقربه‌های ساعت است. این ممکن است بر نحوه شکل‌گیری جریان‌های خروجی LBN 483 تأثیر بگذارد.

این پیچ‌خوردگی ناشی از حرکات ستاره‌های در حال رشد است. در حال حاضر، این دو پیش‌ستاره با فاصله ۵.۱ میلیارد کیلومتر از هم جدا شده‌اند که فقط کمی دورتر از فاصله نپتون از خورشید است. با وجود این، فرضیه اصلی نشان می‌دهد که این دو ستاره دورتر از هم متولد شده‌اند و سپس یکی به دیگری نزدیک‌تر شده است.

مطالعه منظومه‌های جوان مانند منظومه تامین‌کننده انرژی LBN 483، برای یادگیری بیشتر درباره چگونگی شکل‌گیری ستاره‌ها حیاتی است که تکامل آنها با ابر غول‌پیکری از گاز مولکولی آغاز می‌شود، ‌ثبات خود را از دست می‌دهد، به فروپاشی گرانشی دچار می‌شود و به شکل توده‌های تکه‌تکه درمی‌آید که هر کدام یک منظومه ستاره‌ای جدید را شکل می‌دهند. LBN 483 به‌ویژه از این جهت جالب است که به نظر نمی‌رسد بخشی از یک منطقه بزرگ‌تر تشکیل ستاره مانند «سحابی شکارچی» باشد. بنابراین، به عنوان یک نقطه جداشده از تولد ستاره ممکن است بر اساس قوانین کمی متفاوت از مهدهای ستاره‌ای بزرگ عمل کند.

ستاره‌شناسان با مطالعه شکل LBN 483 و روش به وجود آمدن جریان‌های خروجی فوران‌یافته از پیش‌ستاره‌ها و افزودن این جزئیات به شبیه‌سازی‌های عددی شکل‌گیری ستاره‌ها می‌توانند مدل‌های خود را درباره شکل‌گیری ستاره‌ها اصلاح کنند و چگونگی شکل‌گیری همه ستاره‌ها و سایر رویدادهای آسمان شب را بهتر بفهمند و در نهایت به چگونگی تولد خورشید در ۴.۶ میلیارد سال پیش پی ببرند.

انتهای پیام