رشد ستاره‌های بزرگ همانند ستاره‌های کوچک است!

MacTavish · 29/8/19

بیگ بنگ: اخترشناسان به نخستین دید مستقیم و دقیق ِ دیسک گازی که موجب رشد و شکل‌گیری پیش‌ستارۀ پرجرم می‌شود، دست یافتند. آنها دریافتند این ستاره ویژگی‌های مشترک ِ زیادی با پیش‌ستاره‌های کم جرم دارد؛ به این معنی که صرف نظر از جرم ِ نهایی ستاره، فرآیند تشکیل آنها یکسان است. این یافته، راهی برای درک کامل‌تر نحوۀ تشکیل ِ ستارگان است.

به گزارش بیگ بنگ، یک پیش‌ستاره که هنوز در مرحلۀ اولیه شکل‌گیری است، توسط ِ دیسک گازی اطرافش به سمت مرکز حرکت کرده و تغذیه می‌شود. جزئیات این فرآیند، مثلاً اینکه چرا ستاره‌ها در طیف گسترده‌ای از جرم‌ها تشکیل می‌شوند، هنوز مشخص نیست. “ستاره‌های با جرمِ کم” در نزدیکی منظومه‌شمسی شکل می‌گیرند، در نتیجه اخترشناسان می‌توانند این فرآیند را با تلسکوپ‌های خود ببینند. از سوی دیگر، “پیش‌ستاره‌های پرجرم” نادر هستند و حتی نزدیک‌ترینِ آنها در فاصلۀ بسیار دوری از ما قرار دارند.

کازوهیتو موتوگی، استادیار دانشگاه یاماگوچی ژاپن، و گروه تحقیقاتی‌اش برای رصد پیش‌ستارۀ پرجرم به نام G353.273+0.641 (از این به بعد با نام G353) از آرایه میلیمتری/ زیرمیلی‌متری بزرگ آتاکاما(ALMA) استفاده کردند. این پیش ستاره که در فاصلۀ ۵۵۰۰ سال نوری از ما و در صورت فلکی عقرب واقع شده، جرمی ده برابر جرم خورشید دارد و هنوز در حال رشد است. G353 هدف ِ منحصر به فردی در میان پیش‌ستاره‌های پرجرم است، زیرا می‌توانیم دیسک گازی آن را مستقیماً از بالا مشاهده کنیم. آلما تصاویر و نمایش‌های دقیقی از چندین ستارۀ نوزاد پرجرم دیگر نیز به نمایش گذاشته، اما اکثر آنها در پیکربندیِ حاشیه‌ای هستند و در نتیجه مشاهدۀ نواحی داخلی دیسک‌ آنها دشوار است.

آرایه تلسکوپی آلما دیسک در حال چرخشی را در اطراف G353 رصد کرد که شعاع آن هشت برابر شعاع مدار نپتون بود. به نظر می رسد این دیسک، یکی از کوچک‌ترین دیسک‌هایی است که در اطراف پیش‌ستاره‌های پرجرم کشف شده است. همچنین محققان دریافتند پوششی از گاز، این دیسک را احاطه کرده؛ پوششی که سه برابر بزرگ‌تر از خود دیسک است.

موتوگی می‌گوید: «ما سرعت حرکت ِ گاز از پوشش بیرونی به دیسک درونی را اندازه‌گیری کردیم. این امر در تخمین ِ سن پیش‌ستاره به ما کمک می‌کند. شگفت‌انگیز است که این ستاره فقط سه هزار سال عمر دارد و جوان‌ترین ستاره در میان پیش‌ستاره‌های شناخته‌شده است. در نتیجه شاهد ابتدایی‌ترین مرحلۀ رشد ستاره‌ای غول‌پیکر هستیم.»

جالب است که این دیسک یکنواخت نیست؛ قسمت جنوب ِ شرقی درخشان‌تر از سایر قسمت‌های آن است. این نخستین‌باری است که اخترشناسان شاهد دیسک نامتقارن در اطراف پیش‌ستارۀ پرجرم هستند. گروه تحقیقاتی همچنین پی‌برد که این دیسک بسیار ناپایدار بوده و در حال ِ تکه‌تکه شدن است. شاید این بی‌ثباتی و ناپایداری موجب ناهموار شدن دیسک شده است. این ویژگی‌ها اغلب در پیش‌ستاره‌های کوچک‌تر هم مشاهده می‌شود؛ یعنی فرآیندهای فیزیکی ِ ضروری در تشکیل ستاره‌های با جرم کم و ستاره‌های با جرم بالا یکسان است.

موتوگی می‌گوید: «مطالعات قبلی نشان داده که ستاره‌هایی با جرم‌های متفاوت، فرآیند ِ تشکیل متفاوتی نیز داشته باشند. اما مشاهدات جدید ما نیز این شباهت را نشان می‌دهد. این پژوهش گام ِ مهمی برای درک این نکته است که “پیش‌ستاره‌های پرجرم” چگونه از محیط اطراف ِ خود جرم کسب می‌کنند.» جزئیات بیشتر این مقاله در نشریۀ Astrophysical منتشر شده است.