چگونه داستان مرگ یک ستاره می‌تواند علم را متحول کند؟

همانطور که می‌دانید ستاره‌ها نیز همانند انسان‌ها دارای عمر هستند اما عمر آن‌ها، شکل پایان یافتن عمر آن‌ها و حتی طول عمر آن‌ها با انسان‌ها بسیار متفاوت است. اما ستاره‌ها هم پس از سپری کردن عمر خود و سال‌ها درخشندگی در صحنه تاریک آسمان میمیرند و در مراحل آخر زندگی خود تبدیل به یک ابرستاره یا غول عظیم سرخ‌رنگ می‌شوند. موضوع مقاله امروز یک غول سرخ‌رنگ است که در مراحل پایانی زندگی خود قرار دارد اما پایان عمر او با دیگر ستاره‌های دیگر متفاوت است و برای اولین بار در حال انتشار حلقه‌های عجیب دود مانند در اطراف خود  است. پژوهشگران اظهار می‌کنند که تا به حال در مرحله مرگ یک ستاره ساطع شدن حلقه‌های دودی یا هر چیز دیگری را مشاهده نکردند به همین دلیل تحقیقات جدیدی با این موضوع شکل گرفت تا بتواند به سوال‌های گسترده پژوهشگران و ذهن‌های کنجکاو ان‌ها پاسخ قانع‌کننده‌ای بدهد.

مرگ ستاره وی هیدرا، نقل مجالس علمی

این ستاره که آفتاب عمر او در حال غروب کردن است V Hydrae نام دارد و در فاصله 1300 سال نوری از سیاره زمین قرار دارد، به اصطلاح یک ستاره غول پیکر مجانبی (AGB) است. این ستاره ای است که قبل از تبدیل شدن به یک کوتوله سفید و پایان یافتن عمرش به مرحله نهایی غول سرخ وجود خود رسیده است اما دانشمندان را در همین مرحله حیرت زده کرده است تا جایی که می‌توان گفت مرگ ستاره یکی از بحث برانگیزترین مرگ‌های آسمانی در چند سال اخیر بوده است.

مطالعه آسمان ناگفته‌های زیادی دارد و گاهی همانند مرگ این ستاره یک پدیده جدید رخ می‌دهد که نیاز به فرضیه سازی‌های جدید دارد چرا که پیش از ان چنین چیزی رخ نداده است.

از دیرباز مطالعه زندگی و مرگ ستارگان یکی از موضوعاتی بوده است که دانشمندان و فیزیکدانان به آن علاقه نشان می‌دادند و مطالعاتی را در این مورد انجام می‌دادند تا سر از زایش، زندگی و در نهایت مرگ ستارگان در بیاورند و معمای هستی را حل کنند.

بنابراین مشاهده رفتار چنین ستارگانی به اخترشناسان کمک می‌کند تا بفهمند در مراحل پایانی فرآیند مرگ ستاره‌ای چه اتفاقی می‌افتد و از این طریق می‌توانستند برای سوالاتی که درباره به وجود آمدن هستی و دیگر موارد داشتند پاسخ قانع‌کننده‌ای بیابند.

ستاره‌شناسان قبلاً می‌دانستند که ستارگان در این مرحله مواد سازنده خود را در سرتاسر کهکشان پخش می‌کنند و هسته آن‌ها شروع به متلاشی شدن می‌کند تا جایی که ستاره کاملا از بین برود و زندگی او پایان یابد.

چه چیزی درباره مرگ وی هیدرا جالب بود؟

این اولین و تنها باری است که چند حلقه در حال تکامل دور ستاره‌ای دیده شده‌اند که لحظات مرگ را می‌گذراند همین ساطع شدن مواد چیزی بود که ستاره مورد بحث را از موارد دیگر جدا می‌کرد.

دقیقا همین موضوع بود که تیمی از دانشمندان آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در کالیفرنیا و دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس را بر آن داشت هنگامی که به V Hydrae با استفاده از آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما (ALMA) و تلسکوپ فضایی هابل نگاه کردند، پرسش‌هایی را در ذهن خود ایجاد کنند و مصرانه به دنبال پاسخی برای آن باشند تا جایی که این موضوع را به عنوان یک تز تبلیغاتی و یک مقاله برای کشف اسرار هستی مطرح کنند.

توجه دانشمندان به این ستاره در مرحله هلیوم به کربن شکل گرفت چرا که الگوهای تبدیل این دو به یکدیگر با چیزهایی که دانشمندان در گذشته دیده بودند تفاوت داشت و همین موضوع می‌توانست به کلی مسیر زندگی ستارگان دیگر را هم مبهم و غیرشفاف کند و پرسش‌های بیشتری را ایجاد کند.

مرگ ستاره به چه شکلی است؟

انسان‌ها اکسیژن را به کربن دی اکسید تبدیل می‌کنند، گیاهان کربن دی اکسید را به اکسیژن تبدیل می‌کنند و ستارگان هم در مراحل زندگی خود به طور منظم، هیدروژن را به هلیوم تبدیل می کنند.

اما ممکن است دیگر هیدروژنی باقی نماند که در اثر فرآیند همجوشی به هلیوم تبدیل شود، این مرحله آغاز مرحله تبدیل ستاره به غول سرخ است که در نهایت ستاره هلیوم خود را می سوزاند و کربن تولید می کند. در مرحله AGB، ستارگان به تدریج از ذخایر هلیوم خود نیز عبور می کنند و دیگر هلیومی برای داد و ستد با کربن باقی نمی‌ماند، و این چیزی است که به نظر می رسد برای V Hydrae اتفاق می افتد.

«مطالعه ما به طور چشمگیری تایید می کند که مدل سنتی چگونگی مرگ ستارگان AGB- از طریق پرتاب انبوه سوخت از طریق بادهای کروی آهسته، نسبتا ثابت و بیش از 100000 سال یا بیشتر - در بهترین حالت، ناقص، یا در بدترین حالت، نادرست است و حتی ممکن است نیاز باشد که تغییری اساسی در درک بشر از زندگی و مرگ ستارگان صورت بگیرد و حتی فرضیه‌های قبلی از بین برود و جای خود را به فرضیه‌های جدیدتر در خصوص این موضوع بدهد.»

نویسنده اصلی، Raghvendra Sahai، ستاره شناس آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در کالیفرنیا، در بیانیه ای این موضوع را یکی از رویدادهای شگفت‌انگیز علم نامید.

همانطور که تا به امروز در تمام مقاله‌های گذشته دیدیم، علم قطعی‌ترین چیز موجود در جهان نیست و ممکن است در دوره‌های مختلف شاهد تغییر نظریه‌های دانشمندان مختلف باشیم و ایده‌های نو جای مسائل قدیمی‌تر را بگیرند.

نظر دانشمندان و محققان درباره مرگ این ستاره چیست؟

مارک موریس، نویسنده و ستاره شناس از دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس، در همین بیانیه اضافه کرد که ستاره شناسان از این که V Hydrae به جای جو گازی، حلقه های دود (حلقه های غبار) را منفجر می کند و آن‌ها را به اطراف می‌راند شگفت زده شدند.

این اتفاق موضوعی بود که توانست تصویر جدیدی از مرگ ستارگان را به دانشمندان ارائه بدهد چرا که ممکن است مرگ همه ستارگان شبیه به هم نباشد. ممکن است که مرگ دسته‌هایی از ستارگان مختلف به یک شکل باشد و هر کدام از آن‌ها حالت مرگ متفاوتی داشته باشند، در هاله‌ای از گرد و غبار و یا حتی طوفان انرژی...

با توجه به اینکه بیش از 90 درصد ستارگان با جرم خورشید (یا بزرگتر) در نهایت به  AGB  تبدیل می شوند، زیرا توانایی تولید انرژی از طریق همجوشی هسته ای را از دست می دهند، این یافته ارتباط بالایی دارد.

موریس افزود: «وضعیت نهایی تکامل ستاره‌ها یعنی  زمانی که ستارگان از غول قرمز بودن به بقایای ستاره‌ای کوتوله سفید تبدیل می‌شوند  فرآیند پیچیده‌ای است که به خوبی درک نشده است و هنوز جای تحقیق و پژوهش زیادی وجود دارد.»

کشف این که این فرآیند می‌تواند شامل پرتاب حلقه‌های گازی، همزمان با تولید امواج پرسرعت و متناوب از مواد باشد، چالش ها و زیر و بم های جدید و جذابی را در کاوش ما در مورد چگونگی مرگ ستاره‌ها ایجاد می‌کند.»

چهار آنتن میلی‌متری  در ابعادی بسیار کوچک در آتاکامای جنوب اروپا (ALMA) به آسمان شب چشم میدوزند تا بتوانند پرده از راز آسمان به ظاهر آرام شب بردارند.

گرد. غبارهایی که دارای اشکال عجیب و غیر قابل درک بودند با سرعت نیم میلیون مایل در ساعت (240 کیلومتر در ثانیه) از ستاره دور می شدند. چنین سرعتی در مقیاس‌های نجومی هم چشمگیر محسوب می‌شود چه بسا اینکه نحوه افنجار و گستردگی این ستاره هم مورد بحث واقع شود.

آیا این نوع مرگ در ستارگان جدید است؟

ابرهای ساعت شنی مانند کیهانی برای علم کاملاً جدید نیستند، زیرا ستاره شناسان قبلاً چنین پدیده هایی را در ستارگانی قابل مشاهده تر بودند هم رصد کرده بودند، اتفاقی چند درصد این پدیده پیش‌تر در سحابی خرچنگ جنوبی که باقیمانده یک ابرنواختر در کهکشان راه شیری است و رنگ آن هوش از سر محققان برده است مشاهده شده است.

V Hydrae  تقریباً هر 8.5 سال یکبار انفجارهای گاز یا پلاسما فوق گرم منتشر می کند و دانشمندان بر این باورند که برخی از رفتارهای عجیب آن ممکن است مربوط به یک ستاره همراه باشد که وجود آن هنوز تأیید نشده است کسی چه می‌داند شاید این غوغای علمی نتیجه یک همکاری پرانرژی کیهانی باشد.

ساهای گفت: «هر بار که V Hydrae را با قابلیت‌های رصدی جدید مشاهده می‌کنیم، بیشتر و بیشتر شبیه یک علامت سوال می‌شود که ذهن ما را بدون اینکه مسیر روشنی داشته باشیم به دنبال خود می‌کشاند. این ستاره  ما را با حلقه ها و اعمال متعدد خود تحت تأثیر قرار داده است، و از آنجا که خورشید خودمان نیز ممکن است روزی سرنوشت مشابهی را تجربه کند، همه فکر و ذهن پزوهشگران در این چند مدت انفجار و مرگ این ستاره است.