وبلاگ دانشستان
» ابرساختارهای بیگانه؟ اثر انگشت کیهانی؟ چه چیزی ستاره شناسان را شگفت زده کرده است
ابرساختارهای بیگانه؟ اثر انگشت کیهانی؟
چه چیزی در پشت تلسکوپ جیمز وب وجود دارد که ستاره شناسان را شگفت زده کرده است؟
تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا اخیراً یک منظومه ستاره‌ای را ثبت کرده است که شبیه یک «اثر انگشت کیهانی» است زیرا توسط پله‌های هندسی متحدالمرکز فراواقعی احاطه شده است.
نکات مهم
WR140 می تواند توده ای از غبار را صدها برابر منظومه شمسی ساطع کند
تنها تعداد انگشت شماری از سیستم ها مانند WR140 در کل کهکشان ما شناخته شده است
مطلب مرتبط
نوروز: جشن سال نو در جاده های ابریشمWR140 با ستاره دیگری در مدار است که یک ابرغول آبی عظیم است
در ماه ژوئیه، یک تصویر گیج کننده جدید از یک منظومه ستاره ای بسیار دور که توسط پله های هندسی متحدالمرکز سورئال احاطه شده بود، حتی اخترشناسان را متعجب کرد. این تصویر، که شبیه نوعی «اثر انگشت کیهانی» است، از تلسکوپ فضایی جیمز وب، جدیدترین رصدخانه شاخص ناسا گرفته شده است.
فضای مجازی بلافاصله با نظریه ها و حدس و گمان ها واکنش نشان داد. برخی در حاشیه حتی آن را به عنوان مدرکی برای "کلان ساختارهای بیگانه" با منشا ناشناخته اذعان کردند.
خوشبختانه، تیم ما در دانشگاه سیدنی بیش از 20 سال در حال مطالعه این ستاره، معروف به WR140 بود - بنابراین ما در موقعیتی عالی برای استفاده از فیزیک برای تفسیر آنچه می‌دیدیم، بودیم.
مدل ما که در Nature منتشر شده است، روند عجیبی را توضیح می دهد که توسط آن ستاره الگوی خیره کننده حلقه هایی را که در تصویر وب دیده می شود (که خود اکنون در Nature Astronomy منتشر شده است) تولید می کند. (عکس زیر)
WR140 نوعی ستاره Wolf-Rayet است که از دور ترین ستاره های شناخته شده است
اعتبار عکس: NASA/ ESA/ CSA/ STScl/ JPL-Caltech
تصویر تلسکوپ فضایی جیمز وب (سمت چپ) پیش‌بینی‌های مدل (راست) را با جزئیات تأیید کرد. Image Credit: Yinhuo Han / Peter Tuthill / Ryan Lau / author provided
اسرار WR140
WR140 چیزی است که ستاره Wolf-Rayet نامیده می شود. اینها از دور ترین ستاره های شناخته شده هستند. در یک نمایشگر نادر اما زیبا، آنها گاهی اوقات می توانند توده ای از غبار را به فضا منتشر کنند که اندازه آن صدها برابر کل منظومه شمسی ما است.
میدان تشعشعی اطراف ولف-رایتس آنقدر شدید است که گرد و غبار و باد با هزاران کیلومتر در ثانیه یا حدود 1 درصد سرعت نور به بیرون کشیده می شوند. در حالی که همه ستارگان بادهای ستاره‌ای دارند، این ستارگان چیزی شبیه یک طوفان ستاره‌ای را هدایت می‌کنند.
نکته مهم این است که این باد حاوی عناصری مانند کربن است که برای تشکیل غبار به بیرون جریان می یابد.
WR140 یکی از معدود ستاره های گرد و غباری Wolf-Rayet است که در یک سیستم دوتایی یافت می شود. این ستاره در مداری با ستاره دیگری است که خود یک ابرغول آبی عظیم با باد وحشی خود است.
تنها تعداد معدودی از سیستم‌هایی مانند WR140 در کل کهکشان ما شناخته شده‌اند، اما این تعداد معدود غیرمنتظره‌ترین و زیباترین هدیه را به اخترشناسان می‌دهند. همانطور که انتظار می رود، گرد و غبار به سادگی از ستاره خارج نمی شود و یک توپ مه آلود را تشکیل نمی دهد. در عوض فقط در ناحیه ای مخروطی شکل که بادهای دو ستاره با هم برخورد می کنند تشکیل می شود.
از آنجا که ستاره دوتایی در حرکت مداری ثابت است، این جبهه شوک نیز باید بچرخد. سپس توده دوده به طور طبیعی به شکل مارپیچی پیچیده می شود، به همان روشی یک آبپاش باغی چرخان.
با این حال، WR140 چند ترفند دیگر در آستین خود دارد که پیچیدگی بیشتر را در صفحه نمایش خودنمایی می کند. این دو ستاره در مدارهای دایره ای نیستند، بلکه بیضوی هستند، و علاوه بر این، تولید غبار به صورت دوره ای اتفاق می افتد که دوتایی به نزدیک ترین نقطه نزدیک می شود و از آن خارج می شود.
یک مدل تقریبا کامل
تیم ما با مدل‌سازی همه این اثرات در هندسه سه‌بعدی مکان ویژگی‌های گرد و غبار را در فضای سه‌بعدی ردیابی کرد.
با برچسب گذاری دقیق تصاویر جریان در حال انبساط گرفته شده در رصدخانه کک در هاوایی، یکی از بزرگترین تلسکوپ های نوری جهان، متوجه شدیم که مدل جریان در حال انبساط ما تقریباً با داده ها مطابقت دارد.
به جز یک نیگل در نزدیکی ستاره، گرد و غبار در جایی که قرار بود باشد نبود. تعقیب آن ناهماهنگی جزئی ما را به سمت پدیده ای سوق داد که قبلاً در دوربین دیده نشده بود.
قدرت نور
ما می دانیم که نور حرکتی را حمل می کند، به این معنی که می تواند فشاری را بر ماده اعمال کند که به عنوان فشار تشعشع شناخته می شود. نتیجه این پدیده، به شکل سواحل ماده با سرعت زیاد در اطراف کیهان، در همه جا مشهود است.
اما این یک فرآیند بسیار دشوار بوده است تا در عمل به دست بیاید. این نیرو با فاصله به سرعت محو می شود، بنابراین برای مشاهده شتاب مواد، باید حرکت ماده را در یک میدان تابشی قوی ردیابی کنید.
این شتاب یکی از عناصر گمشده در مدل های WR140 بود. داده های ما مطابقت نداشتند زیرا سرعت انبساط ثابت نبود: گرد و غبار از فشار تشعشع تقویت می شد.
گرفتن آن برای اولین بار در دوربین چیز جدیدی بود. در هر مداری، گویی ستاره بادبان غول پیکری را که از غبار ساخته شده است باز می کند. بادبان غبارآلود هنگامی که تشعشعات شدیدی را که از ستاره جاری می شود، می گیرد، مانند قایق بادبانی که در حال وزش باد است، یک جهش ناگهانی به جلو انجام می دهد.
مطلب مرتبط
حلول ماه رمضان بر تمامی مسلمین جهان مبارک باددود در فضا حلقه می زند
نتیجه نهایی این فیزیک بسیار زیباست. مانند یک اسباب‌بازی ساعت‌دار، WR140 حلقه‌های دودی را که دقیقاً مجسمه‌سازی شده‌اند را با هر گردش هشت ساله بیرون می‌زند.
هر حلقه با تمام این فیزیک فوق العاده که در جزئیات شکل آن نوشته شده است حک شده است. تنها کاری که باید انجام دهیم این است که منتظر بمانیم و باد در حال گسترش پوسته غبار را مانند یک بالن باد می کند تا زمانی که به اندازه کافی بزرگ شود که تلسکوپ های ما بتوانند تصویربرداری کنند.
سپس، هشت سال بعد، دوتایی در مدار خود باز می گردد و پوسته دیگری شبیه به پوسته قبلی ظاهر می شود که در داخل حباب قبلی خود رشد می کند. مانند مجموعه‌ای شبح‌وار از عروسک‌های غول‌پیکر تودرتو جمع می‌شوند.
با این حال، تا زمانی که تصویر جدید وب در ماه ژوئن به دست ما رسید، میزان واقعی هندسه‌ای که برای توضیح این منظومه ستاره‌ای جذاب داشتیم، به ما نشان داده نشد.
قدیمی ترین و بیرونی ترین پوسته قابل مشاهده در تصویر وب باید حدود 150 سال قبل از جدیدترین پوسته پرتاب شده باشد، پوسته ای که هنوز در مراحل اولیه خود است و از جفت ستاره های درخشانی که فیزیک را در قلب سیستم هدایت می کنند، شتاب می گیرد.
Wolf-Rayets با پرهای تماشایی خود، یکی از جذاب ترین و پیچیده ترین تصاویری را که توسط تلسکوپ جدید وب منتشر شده است، ارائه کرده اند.
این یکی از اولین تصاویری بود که وب گرفته شد. اخترشناسان همگی منتظرند که این رصدخانه چه شگفتی های جدیدی را به ما خواهد رساند.
مجله ارم بلاگ
