ستاره‌شناسان منظومه‌ای ستاره‌ای را در نزدیکی یک سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم کشف کردند که نباید وجود داشته باشد!

تیمی از ستاره‌شناسان اولین منظومه‌ی ستاره‌ای دوتایی، به نام D9، را در نزدیکی سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم *Sagittarius A کشف کرده‌اند. پیش از این، دانشمندان تصور می‌کردند چنین منظومه‌هایی نمی‌توانند در این منطقه‌ی پرآشوب وجود داشته باشند. انتظار می‌رود D9 به‌زودی به یک ستاره‌ی منفرد تبدیل شود و سرنخ‌هایی در مورد شکل‌گیری ستارگان جوان در این محیط شدید ارائه دهد.

اولین منظومه‌ی ستاره‌ای دوتایی در نزدیکی یک سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم

یک تیم بین‌المللی از محققان، به رهبری دکتر فلوریان پیسکر، اولین منظومه‌ی ستاره‌ای دوتایی را در نزدیکی سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم *Sgr A در مرکز کهکشان راه شیری کشف کرده‌اند. در حالی‌که بیشتر ستارگان جهان به صورت جفتی یا گروهی تشکیل می‌شوند، تنها پنج منظومه‌ی ستاره‌ای دوتایی در نزدیکی *Sgr A تأیید شده‌اند و همگی در فاصله‌ی دورتری قرار دارند. این منظومه‌ی تازه شناسایی‌شده، به نام D9، نزدیک‌ترین آنهاست. دانشمندان بر این باورند که D9 در آینده‌ای نزدیک به یک ستاره‌ی منفرد تبدیل خواهد شد.

این یافته‌ها که در مجله‌ی Nature Communications با عنوان “یک منظومه‌ی دوتایی در خوشه‌ی S نزدیک به سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم *Sgr A” منتشر شده‌اند، بینش‌های جدیدی را در مورد شرایط شدید اطراف سیاه‌چاله‌ی مرکزی راه شیری ارائه می‌دهند.

مشاهده‌ی ستارگان نزدیک به *Sgr A

در 30 سال گذشته، ستاره‌شناسان از تلسکوپ‌های فروسرخ برای مشاهده‌ی ستارگان منفرد نزدیک به *Sgr A استفاده کرده‌اند. با این حال، این مشاهدات اغلب پرسش‌های بیشتری نسبت به پاسخ‌ها ایجاد کرده‌اند. منطقه‌ی مرکزی کهکشان مملو از میلیون‌ها ستاره است و به زیرمنطقه‌های مختلفی تقسیم می‌شود.

یکی از مناطق به‌ویژه جذاب، خوشه‌ی ستاره‌ای S است، که خانه‌ی *Sgr A است. با توجه به چگالی بالای این خوشه، ستاره‌شناسان مدت‌هاست گمان می‌کردند که باید شامل چندین ستاره‌ی دوتایی باشد. با این حال، تاکنون هیچ‌کدام در این منطقه شناسایی نشده بودند و منظومه‌های دوتایی شناخته شده قبلی در فاصله‌ی دورتری از سیاه‌چاله قرار داشتند.

محیطی خشن برای ستارگان دوتایی

محققان این موضوع را به نیروهای گرانشی نسبت می‌دادند: ستارگان در خوشه‌ی ستاره‌ای S در مدارهای پایدار به دور سیاه‌چاله حرکت می‌کنند، مشابه گردش زمین به دور خورشید. با این حال، شرایط در آنجا بسیار شدیدتر است، زیرا *Sgr A چهار میلیون برابر سنگین‌تر از خورشید است. بنابراین ستارگان می‌توانند به سرعت‌های چند هزار کیلومتر در ثانیه برسند، که محیطی نامساعد برای تشکیل منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی است.

این رویکرد جدید منجر به پیشرفت می‌شود!

محققان D9 را با اتخاذ رویکردی متفاوت برای مشاهده‌ی منابع گردوغبار خاص در خوشه‌ی ستاره‌ای S کشف کردند. معمولاً چندین مشاهده‌ی منفرد در طول یک سال روی هم قرار می‌گیرند و با هم جمع می‌شوند تا سیگنال اجسام تقویت شود.

فلوریان پیسکر از مؤسسه‌ی اخترفیزیک دانشگاه کلن گفت:

هیچ‌کس به مشاهدات منفرد منابع گردوغبار در هر شب به دقت نگاه نکرده بود. نکته‌ی اصلی مطالعه‌ی ما همین بود: بررسی و تحلیل هر شب به صورت جداگانه. داده‌های ضبط‌شده پر سر و صداترند، اما همچنان به اندازه‌ی کافی خوب هستند. به این ترتیب ما ستاره‌ی دوتایی را شناسایی کردیم.

پیامدهای شکل‌گیری ستارگان

اکتشاف D9 اکنون این امکان را برای محققان فراهم می‌کند تا فرآیندهای شکل‌گیری ستارگان را با جزئیات بیشتری بررسی کنند، زیرا این منظومه به احتمال زیاد در دهه‌ها یا هزاره‌های آینده ادغام می‌شود و در نتیجه یک ستاره‌ی جدید و کمی سنگین‌تر را تشکیل می‌دهد. این موضوع معمای دیگری را حل می‌کند. زیرا ستارگان در خوشه‌ی ستاره‌ای S نزدیک به سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم جوان‌تر از هر چیزی هستند که نظریه‌ی خوشه‌ی ستاره‌ای پیش‌بینی کرده است. بنابراین وجود منظومه‌ی ستاره‌ای دوتایی می‌تواند سرنخ‌های جدیدی در مورد چگونگی شکل‌گیری ستارگان در اطراف سیاه‌چاله‌ی مرکزی ارائه دهد. محققان بر این باورند که برخی از ستارگان جوان از منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی تشکیل شده‌اند که قبلاً از منطقه‌ی “پارسک داخلی” به سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم مهاجرت کرده بودند.

حل یک معمای کیهانی

دکتر مایکل زایاچک، نویسنده‌ی همکار از دانشگاه ماساریک در برنو، جمهوری چک، گفت:

تاکنون، این یک معما بود که چگونه چنین ستارگان جوانی می‌توانند در نزدیکی *Sgr A تشکیل شوند که در اصل باید از هرگونه فروپاشی گرانشی که برای تشکیل ستارگان ضروری است جلوگیری کند. کشف این منظومه‌ی ستاره‌ای دوتایی دانش ما را در مورد شکل‌گیری ستارگان به طور قابل توجهی گسترش خواهد داد.

دکتر اما بوردیه، نویسنده‌ی همکار و پژوهشگر فوق دکترا در مرکز تحقیقات مشارکتی 1601 “زیستگاه‌های ستارگان پرجرم در طول زمان کیهانی” در دانشگاه کلن، افزود:

نسل‌های مختلف ابزارهای تلسکوپ بسیار بزرگ برای این مشاهدات استفاده شده‌اند. یافته‌های جدید به وضوح نشان می‌دهند که چگونه ترکیب داده‌های آرشیوی و مشاهدات اخیر می‌توانند مکمل یکدیگر باشند تا مطالعات نوآورانه را امکان‌پذیر کرده و منجر به اکتشافات هیجان‌انگیز شوند.

منبع: Scitechdaily