اخترشناسان با استفاده از دادههای جدید تلسکوپ فضایی هابل ناسا و مشاهدات تلسکوپهای مستقر در زمین، شواهد تازهای از وجود یک ستاره همدم که محیط اطراف ابط الجوزا (Betelgeuse) را شکل میدهد، کشف کردهاند. این مطالعه، که توسط محققان مرکز اخترفیزیک | هاروارد و اسمیتسونین (CfA) رهبری شده، نشان میدهد که ستاره همدم، که با نام سیوَرها (Siwarha) شناخته میشود، جریانهای متراکم گاز را در جو بیرونی عظیم ابطالجوزا به هم میزند. این یافتهها به توضیح تغییرات غیرعادی که دانشمندان در درخشندگی و رفتار این ستاره مشاهده کردهاند، کمک میکند.
این تحقیق در تاریخ ۵ ژانویه طی یک کنفرانس خبری در دویست و چهل و هفتمین نشست انجمن نجوم آمریکا در فونیکس ارائه شد و برای انتشار در نشریه اخترفیزیکال ژورنال (The Astrophysical Journal) پذیرفته شده است.
ردیابی بیدارگشت ستارهای در طول هشت سال
تیم تحقیقاتی با رصد دقیق جابجاییهای ظریف در نور ابطالجوزا در طول تقریباً هشت سال، نفوذ ستاره سیوَرها را شناسایی کردند. این مشاهدات طولانیمدت، نشانههایی از یک ستاره همدم را آشکار کرد که زمانی فقط در تئوری مطرح بود و اکنون در حال حرکت در جو گسترده این ابرغول سرخ است. همانطور که این همدم از میان گازهای اطراف ابطالجوزا عبور میکند، یک دنباله از مواد متراکمتر ایجاد میکند که شبیه به “بیدارگشت” (wake) یا اثر موجی قایق در آب است.
این کشف یک پرسش مهم را که دههها ذهن اخترشناسان را به خود مشغول کرده بود، حل میکند. با تأیید وجود یک ستاره همدم، دانشمندان اکنون میتوانند بهتر توضیح دهند که ابطالجوزا چگونه رفتار میکند و ستارگان پرجرم چگونه در مراحل پایانی عمر خود تکامل مییابند.
چرا ابطالجوزا یک آزمایشگاه ستارهای است؟
ابطالجوزا حدود ۶۵۰ سال نوری از زمین فاصله دارد و در صورت فلکی شکارچی (Orion) واقع شده است. این یک ابرغول سرخ است که به قدری عظیم است که بیش از ۴۰۰ میلیون خورشید میتوانند در داخل آن جای بگیرند. اندازه فوقالعاده و نزدیکی نسبی آن، ابطالجوزا را به یکی از معدود ستارگانی تبدیل کرده است که سطح و جو اطراف آن را میتوان مستقیماً مورد مطالعه قرار داد، و فرصتی نادر به اخترشناسان برای مشاهده نحوه پیری، از دست دادن جرم و در نهایت انفجار ستارگان غول پیکر به صورت ابرنواختر (Supernovae) میدهد.
شواهد از رصدخانههای فضایی و زمینی
محققان با استفاده از تلسکوپ هابل و همچنین تلسکوپهای رصدخانه فرد لارنس ویپل و رصدخانه روکه د لوس موچاچوس، الگوهای تکراری را در رفتار ابطالجوزا شناسایی کردند. این الگوها به حضور یک همدم که مدتها مورد ظن بود اشاره کرده و نشان دادند که چگونه بر لایههای بیرونی ستاره تأثیر میگذارد.
دادهها تغییراتی را در طیف ابط الجوزا (محدوده رنگهای ساطع شده توسط عناصر مختلف) و همچنین جابجاییهایی در سرعت و جهت گاز در جو آن نشان دادند. این تغییرات با دنبالهای از مواد متراکمتر که توسط ستاره همدم به جا مانده، مرتبط هستند. این بیدارگشت اندکی پس از آن ظاهر میشود که همدم تقریباً هر شش سال یا حدود ۲,۱۰۰ روز یک بار از مقابل ابطالجوزا عبور میکند، که با پیشبینیهای مدلهای نظری قبلی مطابقت دارد.
موج قابل مشاهده در یک ستاره غول پیکر
آندریا دوپری، ستارهشناس در CfA و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت:
این کمی شبیه به حرکت یک قایق در آب است. ستاره همدم یک اثر موجی در جو ابطالجوزا ایجاد میکند که ما واقعاً میتوانیم آن را در دادهها مشاهده کنیم. برای اولین بار، ما نشانههای مستقیمی از این بیدارگشت یا دنباله گازی مشاهده میکنیم که تأیید میکند ابطالجوزا واقعاً یک همدم پنهان دارد که ظاهر و رفتار آن را شکل میدهد.
نوسانات گیجکننده چندین دهه
اخترشناسان سالها ابطالجوزا را رصد کردهاند تا بفهمند چرا درخشندگی و ویژگیهای سطحی آن در طول زمان تغییر میکند. علاقه به آن در سال ۲۰۲۰ زمانی که ستاره به طور غیرمنتظره کمنور شد (رویدادی که اغلب به عنوان “عطسه ستارهای” توصیف میشود) افزایش یافت. دانشمندان دو چرخه اصلی را در نوسانات آن شناسایی کردند: یک چرخه کوتاهتر ۴۰۰ روزه مرتبط با تپشهای داخلی ستاره، و یک چرخه ثانویه طولانیتر که حدود ۲,۱۰۰ روز به طول میانجامد.
از تئوری تا شواهد مستقیم
در طول سالها، محققان بسیاری از توضیحات ممکن را برای تغییرات بلندمدت ابطالجوزا بررسی کردند، از جمله سلولهای همرفتی بزرگ، ابرهای گرد و غبار، اثرات مغناطیسی و ایده وجود یک همدم پنهان. مطالعات اخیر نشان داد که چرخه طولانیتر به بهترین شکل توسط یک ستاره کمجرم که در عمق جو ابط الجوزا در حال گردش است، توضیح داده میشود. در حالی که یک تیم احتمالاً آن را کشف کرده بود، تا کنون هیچ اثبات مستقیمی وجود نداشت.
بیدارگشت مشاهده شده جدید، اولین شواهد واضح را ارائه میدهد که یک ستاره همدم به طور فعال جو این ابرغول سرخ را مختل میکند.
دوپری اظهار داشت:
این ایده که ابطالجوزا یک همدم کشف نشده دارد، در طول چند سال گذشته محبوبیت فزایندهای کسب کرده بود، اما بدون شواهد مستقیم، یک نظریه اثبات نشده بود. با این شواهد مستقیم جدید، ابطالجوزا یک جایگاه ردیف جلو به ما میدهد تا ببینیم چگونه یک ستاره غول پیکر در طول زمان تغییر میکند. یافتن بیدارگشت ناشی از همدم آن به این معنی است که اکنون میتوانیم بفهمیم ستارگانی مانند این چگونه تکامل مییابند، مواد را از دست میدهند و در نهایت به صورت ابرنواختر منفجر میشوند.
گامهای بعدی برای مطالعات ابطالجوزا
از دیدگاه زمین، ابطالجوزا در حال حاضر ستاره همدم خود را میپوشاند (کسوف میکند)، اما ستارهشناسان از هم اکنون در حال برنامهریزی مشاهدات جدیدی برای زمانی هستند که همدم دوباره در سال ۲۰۲۷ ظاهر میشود. محققان معتقدند که این کشف ممکن است به حل اسرار مشابهی در مورد سایر ستارگان غولپیکر و ابرغولها نیز کمک کند.
منبع: Scitechdaily
