تلسکوپ فضایی جیمز وب تصاویر باورنکردنی از گرد و غبار بین دو ستاره و «فشار تابش» گرفته است

0

دو ستاره  که در یک «تانگو»ی فضایی به دور یکدیگر می‌چرخند، فرصتی بی‌نظیر به اخترشناسان داده  تا «سیلی» ملایم نور را در «دامن غبارآلود»شان مطالعه کنند! (چه شاعرانه شد!)

اجرام دوتایی به نام WR 140 توسط مجموعه‌ای از پوسته‌های غباری تو در تو احاطه شده است که به آرامی به سمت فضا رانده می‌شوند، هم توسط بادهای ستاره‌ای از ذرات باردار و هم پرتوهای خود ستاره‌ها.

برای اولین بار، دانشمندان با استفاده از مشاهدات فروسرخ رصدخانه Keck برای ردیابی یک ستون غول پیکر در حال گسترش به فضا در طی ۱۶ سال، توانستند مستقیماً این فشار تابش را در عمل مشاهده کنند.

در تصویر اخیر از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) هم این مسپله نمایان شده است.

یینو هان، ستاره شناس از دانشگاه کمبریج ، می‌گوید: «دیدن نور ستارگان که باعث شتاب غبارهای بین ستاره‌ای م‌ شود، سخت است.»

“برای مشاهده شتاب در سطحی که قابل اندازه‌گیری باشد، باید مواد به طور منطقی نزدیک به ستاره باشد یا منبع فشار پرتوی باید بسیار قوی باشد. WR 140 یک ستاره دوتایی است که میدان تابشی زیاد آن این اثرات را تقویت می‌کند،طوری که می‌شود این فشار تابش را اندازه گرفت.»

WR 140 در فاصله ۵۶۰۰ سال نوری از ما در صورت فلکی ماکیان واقع شده و متشکل از یک ستاره بسیار نادر Wolf-Rayet،و یک ستاره آبی غول پیکر نوع o آبی hsj.

ستارگان ولف رایه Wolf-Rayet بسیار داغ و درخشان هستند و در پایان به طور قابل توجهی از هیدروژن تخلیه می‌شوند و غنی از نیتروژن یا کربن می‌شوند و با سرعت بسیار بالایی جرم خود را از دست می‌دهند. این جرم از دست رفته  کربن بالایی دارد که تابش ستارگان را جذب کرده و دوباره آن را به صورت نور مادون قرمز می‌تاباند .

از سوی دیگر، ستارگان نوع O، یکی از پرجرم‌ترین ستارگان شناخته شده،  بسیار داغ و درخشان هستند. از آنجایی که آنها بسیار عظیم هستند، طول عمر آنها به طرز باورنکردنی کوتاه است و تنها پس از چند میلیون سال بخ چشمک زدن و مرگ می‌افتند.

پس هر دو ستاره در منظومه WR 140 بادهای ستاره‌ای سریعی دارند که با سرعتی در حدود ۳۰۰۰ کیلومتر در ثانیه به فضا می‌وزند.

این دو ستاره در مداری بیضوی و غیریکنواخت دور هم می‌چرخند.

در حین نزدیک شدن، بادهای ستاره‌ای قدرتمند آنها با هم برخورد می‌کنند و شوک‌هایی ایجاد می‌کنند و یک «پف» غول‌پیکر  به سمت بیرون می‌دهند و یک پوسته غبار ایجاد می‌کند. دو ستاره هر ۷.۹۴ سال یک بار به دور یکدیگر می‌چرخند، یعنی هر پوسته جدید ۷.۹۴ سال پس از آخرین پوسته ایجاد می‌شود.

اما با دیدن عکس ممکن است متوجه شده باشید که شکل پوسته‌ها عجیب و غریب است، یک طرف آن کشیده شده است و چیزی شبیه شکل «سنجاق» تولید می‌کند. توضیح این موضوع  چالش برانگیز است.

هان می‌گوید:  ما در ابتدا متحیر بودیم زیرا نمی‌توانستیم مدل خود را با مشاهدات مطابقت دهیم، تا اینکه در نهایت متوجه شدیم که چیز جدیدی می‌بینیم. داده‌ها با هم سازگار نبودند زیرا سرعت انبساط ثابت نبود، بلکه  در حال شتاب بود.

اما توضیح دیگری نیز وجود دارد: فشار تشعشع. تابش الکترومغناطیسی – یا نور – به دلیل انتقال تکانه از فوتون به سطح، فشار بسیار کوچکی را بر هر چیزی که با آن برخورد می کند وارد می کند و می‌توانند مواد را به اصطلاح هل دهد. این همان اصل پشت فناوری بادبان نوری است.

وقتی این تیم فشار تشعشع را در مدل‌های WR 140 خود وارد کردند، توانستند شکل عجیب پوسته‌ها را بازتولید کنند.

جهان واقعاً پر از شگفتی است.

نتایج تحقیقات این تیم در دو مقاله در نیچر  و  Nature Astronomy منتشر شده است.

 

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.