یک ستاره جدید کشف شد

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از «سای‌تک دیلی»، تصویری عجیب از ستاره دور WR۱۴۰ احاطه شده توسط امواج هندسی متحدالمرکز که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) در ماه ژوئیه گرفته شد، اخترشناسان سراسر جهان را گیج کرده است، حتی باعث ایجاد حدس و گمان‌های دیوانه وار اینترنتی شد که می‌تواند شواهدی از یک ابرساختار بیگانه در وسعت سال‌های نوری باشد..

این تصویر گیج کننده بلافاصله پس از شروع عملیات علمی JWST و انتشار اولین دسته کامل از تصاویر خود گرفته شد.

این موضوع به سرعت بحث داغی را در اینترنت به راه انداخت و برخی گمانه زنی کردند که این امواج عظیم توسط بیگانگان ایجاد شده است. این تصویر توسط مارک مک کاگرین، مشاور ارشد علم و اکتشاف در آژانس فضایی اروپا و یکی از اعضای کارگروه علمی تلسکوپ فضایی جیمز وب، به عنوان "دلخراش" توصیف شد.

تصویر WR۱۴۰ JWST از حلقه‌های گرد و غبار متحدالمرکز که از دوتایی WR۱۴۰ سرچشمه می‌گیرد.

با این حال، دو ستاره شناس استرالیایی در دو مقاله توضیح می‌دهند که ۱۷ حلقه متحدالمرکزی که در اطراف ستاره دیده می‌شوند، در واقع مجموعه‌ای از پوسته‌های غبار ماموت هستند که توسط برهم کنش چرخه‌ای یک جفت ستاره داغ ایجاد شده اند، که یکی از آن‌ها یک ولف رایت در حال مرگ، در مداری تنگ در کنار هم قفل شده اند.

پروفسور پیتر توتیل از مؤسسه نجوم سیدنی در دانشگاه سیدنی، یکی از نویسندگان این دو، می‌گوید: «WR۱۴۰ مانند ساعت، یک حلقه دود مجسمه‌سازی شده را هر هشت سال یکبار بیرون می‌زند، که سپس مانند یک بادکنک در باد ستاره‌ای باد می‌کند. اوراق. «هشت سال بعد، وقتی دوتایی در مدار خود بازمی‌گردد، حلقه دیگری ظاهر می‌شود، همان حلقه قبل، که مانند مجموعه‌ای از عروسک‌های غول‌پیکر روسی تودرتو، در داخل حباب حلقه قبلی به فضا می‌رود.»

جفت WR۱۴۰ از یک ستاره بزرگ Wolf-Rayet و یک ستاره ابرغول آبی پرجرم‌تر تشکیل شده است که به صورت گرانشی در یک مدار هشت ساله محدود شده اند. در حالی که همه ستارگان باد‌های ستاره‌ای تولید می‌کنند، باد‌هایی که توسط ستارگان Wolf-Rayet تولید می‌شوند بیشتر شبیه یک طوفان ستاره‌ای هستند.

عناصر موجود در باد، مانند کربن، به صورت دوده متراکم می‌شوند که به اندازه کافی داغ می‌مانند تا در نور مادون قرمز درخشان بدرخشند. ابر‌های گرد و غبار، مانند دودی که توسط باد گرفته می‌شود، چیزی را برای تماشای تلسکوپ‌ها در حالی که جریان را دنبال می‌کنند، فراهم می‌کند.

از آنجایی که این دو ستاره در مدار‌های بیضی شکل قرار دارند تا دایره ای، تولید غبار با نزدیک شدن به همراه دوتایی WR۱۴۰ خاموش و روشن می‌شود و سپس از نزدیک‌ترین نقطه خارج می‌شود. بر اساس داده‌های جمع‌آوری‌شده با تلسکوپ‌های دیگر از سال ۲۰۰۶، پروفسور توتیل و شاگرد سابقش یینو هان - که اکنون در مؤسسه نجوم دانشگاه کمبریج هستند - یک مدل سه‌بعدی از هندسه ستون غبار ایجاد کردند.

تصاویر مادون قرمز نزدیک از ساختار گرد و غبار دور ستاره‌ای در حال گسترش WR۱۴۰.

این مدل، که برای مقاله Nature که هان نویسنده اصلی آن است، ایجاد شد، به خوبی نتایج عجیب و غریب به‌دست‌آمده توسط JWST در ماه جولای را توضیح داد. به لطف این کمک‌ها و سایر مشارکت ها، هم هان و هم پروفسور توتیل با داده‌های جدید وب به نویسندگان مشترک مقاله نجوم طبیعت تبدیل شدند.

علاوه بر این، هان و پروفسور توتیل در مقاله Nature خود - برای اولین بار - شواهد مستقیمی از راندن شدید نور ستارگان به درون ماده و شتاب دادن به آن پس از ردیابی توده‌های غبار غباری که در اثر فعل و انفعالات خشونت‌آمیز بین دو ستاره عظیم در طول ۱۶ سال ایجاد شده بود، نشان دادند.

تصویری از سیستم ستاره‌ای دوتایی WR۱۴۰.

شناخته شده است که نور ستارگان حرکت حرکتی را حمل می‌کند و به ماده‌ای که به عنوان "فشار تشعشعی" نامیده می‌شود فشار وارد می‌کند. اخترشناسان اغلب پیامد‌های این امر را به شکل چرخش ماده با سرعت بالا در اطراف کیهان می‌بینند، اما هرگز این فرآیند را در عمل مشاهده نکرده اند. مشاهده مستقیم شتاب ناشی از نیرو‌هایی غیر از گرانش به ندرت مشاهده می‌شود و هرگز در محیط ستاره‌ای مانند این مشاهده نمی‌شود.

هان می‌گوید: دیدن نور ستاره‌ای که باعث شتاب می‌شود سخت است، زیرا نیرو با فاصله کم می‌شود و نیرو‌های دیگر به سرعت کنترل می‌شوند. برای مشاهده شتاب در سطحی که قابل اندازه‌گیری باشد، مواد باید به طور معقولی به ستاره نزدیک باشند یا منبع فشار تشعشع باید بسیار قوی باشد. WR۱۴۰ یک ستاره دوتایی است که میدان تابشی وحشی آن، این اثرات را فوق‌شارژ می‌کند و آن‌ها را در دسترس داده‌های با دقت بالا قرار می‌دهد.

اندازه نسبی ستاره Wolf-Rayet، ابرغول آبی نوع O و خورشید در بالا سمت چپ.

استرالیایی‌ها با استفاده از فناوری تصویربرداری موسوم به تداخل سنجی، که می‌توانست مانند یک لنز زوم برای آینه ۱۰ متری تلسکوپ Keck در هاوایی عمل کند، توانستند تصاویر به اندازه کافی واضح از WR۱۴۰ را برای مطالعه بازیابی کنند.

آن‌ها دریافتند که همانطور که تصور می‌شد، گرد و غبار از ستاره خارج نمی‌شود و باد یک توپ مه‌آلود را تشکیل می‌دهد.

در عوض، گرد و غبار در مجاورت محل برخورد باد‌های دو ستاره، روی سطح یک جبهه شوک مخروطی شکل بین آن‌ها متراکم می‌شود. از آنجا که ستاره دوتایی در حال چرخش ثابت است، جبهه شوک نیز می‌چرخد. ستون دوده به شکل مارپیچی پیچیده می‌شود، به همان روشی که قطرات یک مارپیچ را در آبپاش باغ تشکیل می‌دهند.

مدل سه بعدی خام و فرآوری شده پوسته‌های WR۱۴۰ پس از ۱۸ مدار (یا ۱۴۴ سال) تشکیل گرد و غبار چرخه ای.

هان گفت: در غیاب نیرو‌های خارجی، هر مارپیچ غبار باید با سرعت ثابتی منبسط شود. ما در ابتدا متحیر بودیم، زیرا نتوانستیم مدل خود را با مشاهدات مطابقت دهیم تا اینکه در نهایت متوجه شدیم که چیز جدیدی می‌بینیم. داده‌ها مطابقت نداشتند، زیرا سرعت انبساط ثابت نبود، بلکه در حال شتاب بود. ما آن را برای اولین بار در دوربین گرفتیم.

هنگامی که آن‌ها شتاب غبار نور ستارگان را به مدل سه بعدی خود از دوتایی WR۱۴۰ اضافه کردند، داده‌های رصدی آن‌ها را کاملاً توضیح داد؛ و همچنین به توضیح حلقه‌های متحدالمرکز عجیبی که بعداً با JWST مشاهده شد، ختم شد.

اندازه نسبی ستاره Wolf-Rayet، ابرغول آبی نوع O و خورشید در بالا سمت چپ.