«به‌طرز شگفت‌انگیزی نامتقارن است» — ناسا ساختار ستاره‌ساز بزرگ‌تر از 20 برابر زمین را کشف کرد

توسط Kayrice B.

اعتبار: Yoo Jung Kim/UCLA

یک ستاره که ساختاری بزرگ تشکیل می‌داد، توسط یک تلسکوپ با وضوح بالا و ابزار تازه‌اختراعی ثبت شد. گرفتن تصاویر با وضوح بالا از اجرام در فضا سال‌ها در صنعت مهندسی فضایی به‌عنوان یک چالش جدی شناخته می‌شد. عبور از اثرات تار و کدر ناشی از جو ناپایدار زمین بر روی تلسکوپ‌های تصویربرداری، برای دانشمندان کاری بسیار دشوار بود؛ اما آن‌ها استقامت نشان دادند و در نهایت به یک پیشرفت عظیم دست یافتند. پژوهشگران موفق شدند بالاترین وضوح تصویر از دیسکی که دور یک ستاره بسیار دور قرار دارد، توسط یک تلسکوپ زمینی به‌دست آورند.

اثر مدل‌های جدید تجهیزات و نقش آن‌ها در اکتشافات فضایی

FIRST-PL، که بر روی تلسکوپ سوبارو استفاده می‌شود، یک ابزار جدید است که باعث شد دانشمندان وضوح بالاتری در تصویربرداری فضایی داشته باشند. در این ابزار، یک «چراغ فوتونی» برای تقسیم نور ستاره‌های ورودی به چندین شعاع به کار گرفته می‌شود، که اطلاعات فضایی تصویر را که معمولاً هنگام تاری جوی زمین از بین می‌رود، حفظ می‌کند. این مفهوم به‌راحتی در درس جغرافیا هنگام یادگیری نقشه‌کشی و برنامه‌ریزی بر روی زمین آموزش می‌شود. در مورد فضا، این به این معناست که اطلاعات مربوط به شکل، اندازه و مکان جسم در فضا حفظ می‌شود.

با اختراع این ابزار جدید برای تثبیت تاری تصاویر، دیگر نیازی به تکیه صرف بر آینه‌هایی که تحریف‌های جوی را اصلاح می‌کنند، نیست. ابزار FIRST-PL به‌طور مؤثری نور را به اجزای بنیادی‌اش تجزیه می‌کند و تصویری شفاف‌تر می‌سازد. این ابزار جدید وضوح بسیار بالاتری فراهم می‌آورد که قابل مقایسه با توانایی‌های تلسکوپ‌های تداخل‌ساز (interferometer) است. این امکان دسترسی به تصویری با وضوح بالا را می‌دهد و درهای استفاده از این روش برای سایر اجسام فضایی را گشوده است.

نوع ستاره‌ای که به‌دست آمد و دیسک آن که به‌نظر پژوهشگران در موقعیتی نامعمول قرار دارد

ستاره Beta Canis Minoris که به‌دست آمد، دارای رنگ سفید-آبی گرم که در فاصلهٔ ۱۶۲ سال نوری از زمین قرار دارد است. این ستاره چرخش کامل خود را در کمتر از یک روز انجام می‌دهد، چون به‌سرعت می‌چرخد و ماده را به سمت بیرون در خط استوا می‌ریزد. این مواد رها شده یک ساختار نازک و درخشان شبیه به دیسک گازی تشکیل می‌دهند که دور ستاره می‌چرخد، همانند حلقه‌های زحل.

تا پیش از اختراع FIRST-PL، پژوهشگران بر این باور بودند که دیسک‌های اطراف ستاره تقریباً مشابه هستند. اما پس از استفاده از این ابزار جدید برای بازبینی، متوجه شدیم که دیسک‌ها به‌هیچ‌وجه یکنواخت نیستند؛ گاز به‌طور مساوی پخش نمی‌شود و یک طرف دیسک روشن‌تر از طرف دیگر دیده شد، که باعث نامتقارن به‌نظر شدن ستاره می‌شود. به‌دلیل چرخش سریع ستاره، ماده‌ای که به‌سوی بیرون پرتاب می‌شود، شکل نامتقارنی ایجاد کرد که نشان می‌دهد گاز به‌طرز منحصر به‌فردی توزیع شده است.

معنای دیسک نامتقارن

اثر نامتقارن گازها دانشمندان را به بازنگری در رفتار دیسک‌ها وادار می‌کند. پژوهشگران نظریه می‌دهند که این عدم یکنواختی ناشی از یک موج مارپیچی یا موج چگالی است که در دیسک عبور می‌کند و احتمالاً الگوی مارپیچ‌دار با یک بازو را شکل می‌دهد. نظریه دیگر این است که ستارهٔ همراهی وجود دارد که برای تلسکوپ‌ها قابل رؤیت نیست؛ گرانش آن شکل دیسک را تحریف می‌کند.

از طریق مشاهدات و پژوهش‌های گسترده، دانشمندان به این نکته اشاره می‌کنند که دیسک‌های اطراف ستاره به‌صورت مداوم در حال تغییر، فعال و نامتقارن هستند. آن‌ها انتظار نداشتند دیسک‌های ستارهٔ سریع‌چرخان این‌چنان نامتقارن شوند، اما هنگامی‌که با وضوح بالاتر مشاهده کردند، شک‌هایی در مورد تفاوت‌های جزئی پیدا کردند. این نشان می‌دهد که فضای مستقیم اطراف یک ستارهٔ چرخش‌سریع می‌تواند آشوب‌انگیز و غیرقابل پیش‌بینی باشد.

آیا این آغاز عصر جدیدی از تصویرسازی ستاره‌ای است؟

FIRST-PL که بر روی تلسکوپ سوبارو به‌کار گرفته می‌شود، آغاز فصلی نو در به‌دست آوردن تصاویر با وضوح بالا در فضا است. این نشان می‌دهد که با پیشرفت فناوری، یک تلسکوپ می‌تواند اکنون کاری را که پیش‌تر برای بسیاری لازم بود انجام دهد و تصاویر واضح‌تری تولید کند. این کشف روش مطالعهٔ ستارگان را تغییر خواهد داد و اطلاعات مکانی دقیق‌تری دربارهٔ شیء به‌دست آمده فراهم می‌آورد و امکان تحلیل اجرام فضایی را با شفافیت بیشتری میسر می‌سازد.