اسرار یک ستاره عظیم که از طریق لیزرهای اخترفیزیکی فاش شد

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، دانشمندان ALMA از خطوط نوترکیب رادیویی هیدروژنی منحصربه‌فرد در MWC ۳۴۹A برای آشکار کردن جت‌های همسویی پنهان استفاده کردند.

دانشمندان در حین استفاده از آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری بزرگ آتاکاما (ALMA) برای مطالعه میزر‌های اطراف ستاره عجیب و غریب MWC ۳۴۹A چیز غیرمنتظره‌ای را کشف کردند: یک جت ماده که قبلاً دیده نشده بود که از دیسک گاز ستاره با سرعت‌های بسیار بالا پرتاب می‌شد.

علاوه بر این، آن‌ها معتقدند که این جت توسط نیرو‌های مغناطیسی قوی اطراف ستاره ایجاد می‌شود. این کشف می‌تواند به محققان کمک کند تا ماهیت و تکامل ستارگان پرجرم و چگونگی تشکیل میزر‌های هیدروژنی در فضا را درک کنند. مشاهدات جدید در ۹ ژانویه در یک کنفرانس مطبوعاتی در ۲۴۱ امین نشست انجمن نجوم آمریکا (AAS) در سیاتل، واشنگتن ارائه شد.

MWC ۳۴۹A که در فاصله تقریباً ۳۹۰۰ سال نوری از زمین در صورت فلکی ماکیان واقع شده است، ویژگی‌های منحصر به فرد MWC ۳۴۹A آن را به نقطه داغی برای تحقیقات علمی در طول موج‌های نوری، مادون قرمز و رادیویی تبدیل کرده است. این ستاره پرجرم - تقریباً ۳۰ برابر جرم خورشید - یکی از درخشان‌ترین منابع رادیویی در آسمان است و یکی از معدود اجرام شناخته شده‌ای است که میزر‌های هیدروژنی دارند. این میزر‌ها تشعشعات رادیویی مایکروویو را تقویت می‌کنند و مطالعه فرآیند‌هایی را که معمولاً برای دیدن بسیار کوچک هستند، آسان‌تر می‌کنند. این ویژگی منحصر به فرد است که به دانشمندان اجازه می‌دهد تا برای اولین بار دیسک MWC ۳۴۹A را با جزئیات نقشه برداری کنند.

ستاره عظیم MWC ۳۴۹A یکی از درخشان‌ترین منابع رادیویی در آسمان است. اما، در فاصله ۳۹۰۰ سال نوری از زمین، دانشمندان به کمک نیاز داشتند تا ببینند واقعاً چه اتفاقی می‌افتد، و در این مورد، برای کشف یک جت ماده که از دیسک گاز ستاره با سرعت ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه منفجر می‌شود، کمک گرفتند. این جت که قبلاً در میان باد‌هایی که از ستاره بیرون می‌آمد پنهان شده بود، با استفاده از قدرت تفکیک ترکیبی باند ۶ (راست) و باند ۷ (سمت چپ) ALMA و میزر‌های هیدروژنی - لیزر‌های طبیعی که تشعشعات رادیویی مایکروویو را تقویت می‌کنند، کشف شد. این تصویر علمی ALMA این مکاشفه ممکن است به دانشمندان کمک کند تا ماهیت و تکامل ستارگان پرجرم را بهتر درک کنند.

سیرینا پراساد، دستیار پژوهشی در مرکز اخترفیزیک گفت: میزر مانند یک لیزر طبیعی است. هاروارد و اسمیتسونیان (CfA)، و نویسنده اصلی مقاله. "این منطقه‌ای در فضای بیرونی است که نوع بسیار درخشانی از نور ساطع می‌کند. ما می‌توانیم این نور را ببینیم و آن را به جایی که از آن آمده است ردیابی کنیم، و ما را یک قدم نزدیک‌تر می‌کند تا بفهمیم واقعاً چه خبر است.

این تیم با استفاده از قدرت تفکیک گروه ALMA's Band ۶ که توسط رصدخانه ملی نجوم رادیویی بنیاد ملی علوم ایالات متحده (NRAO) توسعه یافته است، توانست از میزر‌ها برای کشف ساختار‌های قبلاً دیده نشده در محیط نزدیک ستاره استفاده کند. Qizhou Zhang، اخترفیزیکدان ارشد در CfA و محقق اصلی پروژه افزود: ما از میزر‌های تولید شده توسط هیدروژن برای کاوش ساختار‌های فیزیکی و دینامیکی در گاز اطراف MWC ۳۴۹A استفاده کردیم و یک دیسک گاز مسطح با قطر ۵۰ au، تقریباً نشان دادیم. اندازه منظومه شمسی که ساختار قرص نزدیک به افقی ستاره را تایید می‌کند. ما همچنین یک جزء جت سریع در حال حرکت را پیدا کردیم که در باد‌هایی که از ستاره دور می‌شدند پنهان شده بود.

جت مشاهده شده مواد را با سرعت ۵۰۰ کیلومتر در ثانیه از ستاره دور می‌کند. این شبیه به پیمودن فاصله بین سن دیگو، کالیفرنیا، و فینیکس، آریزونا در یک چشم به هم زدن است. به گفته محققان، این احتمال وجود دارد که یک جت با این سرعت در حال حرکت توسط یک نیروی مغناطیسی باشد. در مورد MWC ۳۴۹A، این نیرو می‌تواند یک باد مغناطیسی هیدرودینامیکی باشد - نوعی باد که حرکت آن توسط فعل و انفعال بین میدان مغناطیسی ستاره و گاز‌های موجود در قرص اطراف آن دیکته می‌شود.

درک قبلی ما از MWC ۳۴۹A این بود که ستاره توسط یک دیسک چرخان و باد در حال تبخیر عکس احاطه شده است. هنوز شواهد قوی برای جت همسو شده اضافی در این سیستم دیده نشده بود. اگرچه ما هنوز به طور قطع نمی‌دانیم که از کجا می‌آید یا چگونه ساخته شده است، ممکن است یک باد مغناطیسی هیدرودینامیکی جت را تولید کند، در این صورت میدان مغناطیسی مسئول پرتاب مواد در حال چرخش از سیستم است. این می‌تواند به ما در درک بهتر دینامیک دیسک-باد MWC ۳۴۹A و تعامل بین قرص‌های دور ستاره‌ای، باد‌ها و جت‌ها در سایر منظومه‌های ستاره‌ای کمک کند.