اینجا گورستان ستاره ها است، عکس - وبلاگ سروری کیا

به گزارش وبلاگ سروری کیا، ایسنا نوشت: ستاره شناسان، سحابی سیاره ای واقع در خوشه ستاره ای مسیه 37 را به گونه ای بررسی کرده اند که گویی صحنه یک جنایت کیهانی است. آنها می خواهند معین کنند که ستاره کوتوله سفید مرکزی آن چگونه مرده است.

ستاره شناسان برای اولین بار، ستاره مرده ای را بررسی کردند که در قلب یک قبرستان کیهانی از اجرام ستاره ای با سن مشابه نشسته بود.

باقیمانده این ستاره که یک کوتوله سفید است، در مرکز ابری از گاز و غبار واقع شده است که ستاره شناسان آن را سحابی سیاره ای می نامند. این بقایا در خوشه ستاره ای باز مسیه 37(Messier 37) واقع شده است که در فاصله حدود 4500 سال نوری از زمین واقع شده است. مطالعه این کوتوله سفید و محیط اطراف آن نه تنها مانند بررسی یک صحنه جنایت کیهانی می تواند چگونگی مرگ آن را آشکار کند، بلکه می تواند به ستاره شناسان امکان بدهد تا نگاهی اجمالی به منظومه شمسی ما در حدود پنج میلیارد سال آینده بیندازند.

وقتی سوخت خورشید برای فرآیندهای ذاتی همجوشی هسته ای آن تمام شود، به یک غول سرخ رنگ متورم تبدیل خواهد شد. لایه های بیرونی پف کرده آن، سیارات درونی از جمله زمین را خواهد بلعید. سپس، همان طور که پوسته مواد ستاره ای انبساط می یابد و سرد می شود، خورشید به یک سحابی سیاره ای تبدیل خواهد شد که به طور گیج کننده ای هیچ ربطی به سیارات ندارد و هسته آن به یک کوتوله سفید محو شده تبدیل خواهد شد.

مسیه 37 که به یک پروانه شباهت دارد، یک خوشه باز از ستاره هاست. تصور می شود که ستاره های درون آن از همان ابر بزرگ و متراکم گاز و غبار در همان زمان متولد شده اند. این بدان معناست که دانشمندان با مطالعه کردن یک ستاره مرده در این خوشه می توانند تصویر بهتری را از چگونگی تکامل و مرگ ستاره های همسن اما با جرم های متفاوت به دست آورند. بدین ترتیب، خوشه های باز به عنوان یک آزمایشگاه کیهانی کامل برای بررسی کردن نظریه های تکامل ستاره ای عمل می کنند.

ستاره های بزرگ به سرعت زندگی می کنند و جوان می میرند

ستاره شناسان تا به امروز تنها سه خوشه ستاره ای باز حاوی سحابی های سیاره ای را کشف کرده اند و ستاره های کوتوله سفید مدفون در قلب این گورستان های ستاره ای هرگز تا پیش از این مورد مطالعه قرار نگرفته اند.

کلاوس ورنر(Klaus Werner) استاد دانشگاه توبینگن(University of Tübingen) و سرپرست این پژوهش گفت: ستاره های یک خوشه، همسن هستند و این اهمیت ویژه ای برای اخترفیزیک دارد. هرچه جرم یک ستاره بیشتر باشد، سوخت هسته ای خود را سریع تر مصرف می کند. بنابراین، عمر آن کوتاه تر است و سریع تر به یک کوتوله سفید تبدیل می شود.

بخشی از فرآیند ستاره ای که هنوز به طور کامل شناخته نشده، سرعت از دست رفتن جرم ستاره هاست. رابطه بین جرم زمان تولد و جرم زمان مرگ ستاره، رابطه جرم اولیه و نهایی نامیده می شود. ورنر توضیح داد: به عبارت دیگر، جرم یک کوتوله سفید را می توان به طور مستقیم با جرم ستاره ای مرتبط دانست که برای ایجاد شدن آن مرده است. ستاره هایی مانند خورشید ما تا زمانی که به کوتوله های سفید تبدیل شوند، کمتر از نیمی از جرم خود را از دست می دهند. ستاره هایی با جرم هشت برابر خورشید، حدود 80 درصد جرم خود را از دست می دهند. داده های مربوط به کوتوله های سفید بسیار جوان، ارزش بسکمک دارند زیرا ستاره های مرکزی سحابی های سیاره ای هستند.

ورنر گفت که هیچ کدام از ستاره های مرکزی مرده سحابی های سیاره ای پیشتر مطالعه نشده اند زیرا همه آنها بسیار دور هستند و به عنوان کوتوله های سفید، نور بسیار کمی دارند. این گروه پژوهشی با کمک تلسکوپ بزرگ جزایر قناری(GranTeCan) که یکی از بزرگترین تلسکوپ های زمین است، این مشکل را برطرف کردند.

سپس، آنها خروجی نور کوتوله سفید را ارزیابی کردند و دریافتند که در حال حاضر حدود 85 درصد از جرم خورشید را دارد. این نشان می دهد ستاره ای که مرده تا این بقایای ستاره ای را پشت سر بگذارد، جرمی معادل 2.8 برابر خورشید داشته است. همچنین به گفته ورنر، این بدان معناست که ستاره در طول عمرش، 70 درصد ماده خود را از دست داده است.

نمای نزدیک از سحابی سیاره ای در خوشه ستاره ای مسیه 37 و کوتوله سفید در قلب آن

علاوه بر این، گروه توانستند ترکیب شیمیایی کوتوله سفید را در مسیه 37 مشخص کنند و متوجه شدند که سطح آن به طور عجیبی فاقد هیدروژن است. این نشان می دهد که در گذشته درگیر نوعی رویداد خشونت آمیز مانند انفجار کوتاهی از همجوشی هسته ای بوده که ممکن است کوتوله های سفید هنگام جدا کردن مواد از یک همراه در سیستم دوتایی متحمل شوند.

برای رمزگشایی مدت زمان زندگی یک ستاره و اینکه آیا فاز نهایی آن یک کوتوله سفید، یک ستاره نوترونی یا یک سیاه چاله خواهد بود، درک بهتر رابطه جرم اولیه و نهایی حیاتی است. همچنین، این رابطه می تواند نشان دهد که آیا ستاره در حال مرگ، یک ابرنواختر را تحریک می کند و همه موادی را که در طول زندگی خود ساخته است، در جهان پخش می کند یا خیر. آن ماده بعدا به عناصر سازنده نسل بعدی ستاره ها تبدیل خواهد شد.

ورنر نتیجه گرفت: نسل جدیدی از ستاره ها از مواد پرتاب شده تشکیل می شوند که به عنوان محصول واکنش های هسته ای با عناصر سنگین غنی شده اند. این چیزی است که تکامل شیمیایی کهکشان ها و در نهایت کل جهان به آن بستگی دارد.

5858