اولین مشاهده تأیید شده از انفجار شدید در ستاره‌ای نزدیک
ستاره‌شناسان با استفاده از رصدخانهٔ فضایی XMM-Newton متعلق به سازمان فضایی اروپا (ESA) و تلسکوپ LOFAR، به‌طور قطعی یک انفجار پرسرعت ماده را که توسط ستاره‌ای دیگر به فضا پرتاب شد، شناسایی کردند – انفجاری که آن‌قدر قدرتمند بود که می‌توانست جو هر سیارهٔ بدشانس در مسیر خود را به‌طور کامل از بین ببرد.
این انفجار، پرتاب جرم تاجی (CME) بود؛ پدیده‌ای که ما اغلب از خورشید می‌بینیم. در طول یک CME، مقادیر عظیمی از ماده از ستاره‌مان به فضا پرتاب می‌شود و فضای اطراف را پر می‌کند. این خروجی‌های دراماتیک، آب و هوای فضایی را شکل می‌دهند و رانده می‌کنند؛ همان‌طور که شفق‌های خیره‌کننده‌ای را روی زمین می‌بینیم، و می‌توانند جو هر سیاره‌ای که در نزدیکی است را به‌تدریج از بین ببرند.
اما در حالی که CMEها در خورشید امری رایج است، ما تا کنون نتوانستیم یک نمونهٔ قطعی از آن را در ستاره‌ای دیگر شناسایی کنیم — تا حالا.
«ستاره‌شناسان برای دهه‌ها به‌دنبال شناسایی یک CME در ستاره‌ای دیگر بوده‌اند»، می‌گوید جو کالینگهام از مؤسسهٔ رادیوستاره‌شناسی هلند (ASTRON)، نویسندهٔ پژوهش جدید منتشرشده در Nature. «نتایج پیشین این‌گونه استدلال کرده‌اند که این پدیده‌ها وجود دارند یا به حضورشان اشاره داشته‌اند، اما تا کنون به‌طور قطعی تأیید نکرده‌اند که ماده به‌وضوح از ستاره آزاد شده و به فضا رفته است. ما اکنون برای اولین بار موفق به انجام این کار شده‌ایم.»
در حالی که یک CME از لایه‌های یک ستاره عبور می‌کند و به فضای بین‌سیاره‌ای می‌رسد، یک موج شوک و پرتو مختصری از امواج رادیویی (نوعی نور) تولید می‌کند. این سیگنال رادیویی کوتاه و پر شدت توسط جو و همکارانش دریافت شد و به ستاره‌ای در حدود ۱۳۰ سال نوری دور شناسایی شد.
«این نوع سیگنال رادیویی هرگز نمی‌توانست وجود داشته باشد مگر اینکه ماده به‌صورت کامل از حباب مغناطیسی قدرتمند ستاره خارج شده باشد»، جو اضافه می‌کند. «به عبارت دیگر: این سیگنال ناشی از یک CME است.»
خطری برای هر سیاره‌ای
ستاره‌ای که ماده را به‌سوی فضا پرتاب می‌کند، یک ستارهٔ کوتوله‌سرخ است – نوعی ستاره که نسبت به خورشید بسیار کم‌نورتر، سردتر و کوچکتر است. این ستاره شبیه خورشید ما نیست؛ تقریباً نیمی از جرم خورشید دارد، ۲۰ برابر سریع‌تر می‌چرخد و میدان مغناطیسی‌اش ۳۰۰ برابر قوی‌تر است. اکثر سیارات شناخته‌شده در راه‌پیمایی کهکشانی، به دور این نوع ستاره می‌چرخند.
سیگنال رادیویی با استفاده از آرایهٔ فرکانس پایین (LOFAR) شناسایی شد؛ به‌دلیل روش‌های نوین پردازش داده‌ای که توسط هم‌نویسندگان سیریل تس و فیلیپ زارکا در Observatoire de Paris‑PSL توسعه یافتند. سپس تیم با استفاده از XMM-Newton سازمان ESA، دما، سرعت چرخش و تابش ایکس ستاره را تعیین کرد. این اطلاعات برای تفسیر سیگنال رادیویی و درک واقعی آنچه در حال وقوع بود، اساسی بود.
«ما به حساسیت و باند فرکانسی LOFAR برای تشخیص امواج رادیویی نیاز داشتیم»، می‌گوید هم‌نویسنده دیوید کونین، دانشجوی دکتری که با جو در ASTRON همکاری می‌کند. «و بدون XMM-Newton، نمی‌توانستیم حرکت CME را تعیین کنیم یا آن را در زمینهٔ خورشیدی قرار دهیم؛ هر دو برای اثبات یافته‌هایتان حیاتی بودند. هیچ یک از این تلسکوپ‌ها به‌تنهایی کافی نبودند – ما به هر دو نیاز داشتیم.»
پژوهشگران دریافتند که CME با سرعت فوق‌العادهٔ ۲۴۰۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند؛ سرعتی که تنها در یک از هر ۲۰۰۰ CMEای که بر روی خورشید رخ می‌دهد، مشاهده می‌شود. این پرتاب به‌قدر کافی سریع و چگال بود که می‌توانست به‌طور کامل جو هر سیاره‌ای که به‌طور نزدیک به این ستاره می‌چرخد، از بین ببرد.
در جست‌وجوی حیات
توانایی ریزش جو توسط CME یک کشف هیجان‌انگیز برای جست‌وجوی حیات در اطراف ستارگان دیگر است. قابلیت سکونت‌پذیری یک سیاره برای حیات، همان‌طور که می‌دانیم، با فاصله‌اش از ستارهٔ مادرش تعریف می‌شود – یعنی اینکه آیا در «منطقهٔ قابل سکونت» ستاره قرار دارد یا خیر؛ ناحیه‌ای که در آن آب مایع می‌تواند بر سطح سیارات با جوهای مناسب حضور داشته باشد. این یک سناریوی گلدی‑لوک است: اگر بیش از حد به ستاره نزدیک باشد، داغ؛ اگر خیلی دور باشد، سرد؛ و در میانهٔ این دو، شرایط ایده‌آل است.
اما اگر آن ستاره به‌ویژه فعال باشد و به‌طور منظم انفجارهای خطرناک ماده را به بیرون پرتاب کند و طوفان‌های شدیدی ایجاد کند چه می‌شود؟ سیاره‌ای که به‌طور مداوم توسط پرتاب‌های قدرتمند پرتاب جرم تاجی (CME) bombard می‌شود، ممکن است جو خود را به‌کمال از دست بدهد – به‌یک سنگ بیابانی تبدیل شود – دنیایی غیرقابل سکونت، حتی اگر مدار آن «دقیقاً مناسب» باشد.
«این کار، مرز جدیدی در مشاهدات برای مطالعه و درک فوران‌ها و آب و هوای فضایی در اطراف ستارگان دیگر می‌گشاید»، می‌افزاید هنریک اِکلوند، پژوهشگر همکار ESA مستقر در مرکز تحقیقات فضایی و فناوری اروپا (ESTEC) در نوردویک، هلند.
«ما دیگر محدود به تعمیم درک خود از CMEهای خورشید به سایر ستارگان نیستیم. به‌نظر می‌رسد که آب‌وهوأ فضایی شدید می‌تواند حتی در اطراف ستارگان کوچکتر – که میزبانی اصلی برای سیارات فراسیاره‌ای با قابلیت سکونت هستند – بیش از حد باشد. این موضوع پیامدهای مهمی برای چگونگی حفظ جو این سیارات و احتمالاً ادامهٔ قابلیت سکونت آن‌ها در طول زمان دارد.»
این کشف همچنین به درک ما از آب‌وهوأ فضایی کمک می‌کند، موضوعی که مدت‌ها مرکز توجه مأموریت‌های ESA بوده و در حال حاضر توسط SOHO، مأموریت‌های Proba، Swarm و Solar Orbiter بررسی می‌شود.
XMM-Newton در عین حال، یک کاوشگر پیشرو از جهان گرم و شدید است. این تلسکوپ فضایی که در سال ۱۹۹۹ پرتاب شد، به هسته‌های کهکشان‌ها نگریسته، ستاره‌ها را برای درک تکاملشان مطالعه کرده، محیط‌های اطراف سیاه‌چاله‌ها را بررسی کرده و انفجارهای شدیدی از تابش انرژی‌دار در ستارگان و کهکشان‌های دوردست شناسایی کرده است.
«XMM-Newton اکنون به ما کمک می‌کند تا کشف کنیم که CMEها چگونه بین ستارگان متفاوت می‌شوند؛ امری که نه‌تنها در مطالعهٔ ستارگان و خورشید ما جالب است، بلکه در جست‌وجوی جهان‌های قابل سکونت دور ستارگان دیگر نیز اهمیت دارد»، می‌گوید اریک کولکرز، دانشمند پروژهٔ XMM-Newton ESA. «این همچنین نشان‌دهندهٔ قدرت عظیم همکاری است که پایه و اساس تمام علم موفق است. این کشف نتایج یک تلاش تیمی واقعی بود و جست‌وجوی دهه‌ها طولانی برای CMEهای فراتر از خورشید را حل کرد.»
نکات برای ویراستاران
مقالهٔ «پرتاب رادیویی از یک انفجار جرم تاجی ستاره‌ای» توسط Callington و همکاران، در Nature در 12 نوامبر منتشر شد. DOI: 10.1038/s41586-025-09715-3 https://www.nature.com/articles/s41586-025-09715-3
XMM-Newton بخشی از مجموعهٔ مأموریت‌های علمی در برنامهٔ علمی ESA است که شامل چندین مأموریت اختصاصی برای کشف و توصیف سیارات فراسیاره‌ای می‌باشد. مأموریت پرتوهای ایکس نسل بعدی ESA – NewAthena – آماده است تا نجوم پرتوهای ایکس را با اپتیک‌های پیشرو اروپایی متحول کند و مسیر را برای کشفیات انقلابی در دهه‌های آینده هموار سازد.
برای اطلاعات بیشتر، لطفاً the the
روابط رسانه‌ای ESA, media@esa.int