المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 روشن بمان!
روشن بمان!زنگ تفريح فيزيك
پژوهش‌هاي ستاره‌ي چند رنگ به کجا رسيد؟

 

 

مرگ ستاره

 

امروزه اخترشناسان با استفاده از تلسكوپ‌ها‌ی جديد در طول موج‌هاي مختلف، SS433 را كاملاً نقشه‌ برداري مي‌كنند. رصد‌هاي طيف پرتو X با تلسسكوپ فضايي چاندرا، « موتور» داخلي SS433 را بررسي مي‌كند كه هسته‌اي بسيار داغ دارد. رصدهاي راديويي با (VLBI) «آرايه‌ی بزرگ خطي تداخلي» كاوش‌هايي با تفكيك بسيار بالا را فراهم آورده كه حركت بيرون رونده‌ی جت‌هاي نسبيتي را مي‌توان بررسي كرد. و تلسكوپ‌هاي مرئي كه مشخصه‌هاي همدم ستاره را كه مخزن سوخت موتور گرانشي آن به حساب مي‌آيد مورد بررسي قرار دهند. چند مسئله‌ي اساسي درباره‌ي SS433 در نور مرئي وجود دارد. اين سيستم اجرام، قطره زاويه‌اي کوچکي دارد (فقط ۱۰ ميکروثانيه قوس)؛ يعني پهناي ظاهري‌اش له اندازه‌ي نقطه‌اي است که در فاصله‌ي ماه نسبت به زمين قرار داشته باشد، و ما آن را مي‌خواهيم رصد کنيم. علاوه برآن رشد ديسک نوراني بوده و ستاره‌ي همدم را محو مي‌کند.

 

حتي تلسکوپ فضايي هابل نتوانسته رازهاي سربه مُهر آن را بگشايد. تصاوير گرفته شده نزديک به يک دهه قبل نشان مي‌دهند که اين جرم فقط يک نقطه‌ي نوراني بوده و احتمالا يک جت است. به دليل اينکه اين ديسک با دوره تناوب ۱۶۴ سال، حرکت لنگشي دارد، ستاره‌ي همدم دوبار در سال بالاي ديسک قرار دارد. اخترشناسان اين مکان‌ها را فرضي مي‌دانند. براي گرفتن طيف تلسکوپ ۴ متري مايال (Mayall) بالاي قله‌ي کيت (Kitt) در آريزونا انجام مي‌دهد. ستاره‌ي همدم از ديسک کاملاً قابل تفکيک مي‌شود، و مشخص شده که اَبَرغولي از دماي طيفي A دماي سطحي حدود ۲۵ هزار درجه‌ است. اين دماي بالا نشان مي‌دهد که ستاره حداقل ۱۱ برابر جرم خورشيد است. با اين حال همه‌ي اخترشناسان با اين ايده موافق نيستند. 

مثلاً رصدخانه‌ي پرتو ايکس چاندرا به اين صورت طراحي شد که بتواند گرفت ستاره در جت‌ها را نشان دهد. اخترشناسان با استفاده از هندسه‌ي بسيار ساده‌اي براي اندازه‌گيري قطر ستاره استفاده کنند که بايد ۹ برابر خورشيد باشد. اين تيم براساس اين شعاع و رصدخانه چاندار جرم ستاره را محاسبه کردند و حدود ۲۷ برابر جرم و ۲ و نيم برابر مقداري بود که تلسکوپ مايال گزارش کرده بود. به دليل اينکه SS433 بسيار دور است، طيف پرتو ايکس، جزييات بيشتري را در منطقه‌ي رصدي فراهم مي‌کند، تا تلسکوپ‌هاي نوري که محدوديت توان تفکيک دارند. چاندرا گازهاي اصلي جت را در بيش از ۱۰ برابر افق رويداد سياه‌چاله مورد بررسي قرارداده است. 

آهن يونيزه در 100 ميليون درجه‌ي فارينهايت كه عملاً پلاسمايي است، دقيقاً در همين جِت مي‌پزد!؟ چاندرا وقتي همه چيز را در بالاي ديسك نشان مي‌دهد، سيليكون و سولفور يونيزه شده را آشكار مي‌كند كه تا 10 ميليون درجه‌ی فارينهايت سرد شده‌اند. همدم‌هاي قابل مشاهده‌ی جت‌هاي دو قلو تا 600 ميليون مايل (570 ميليون ميليمتر) كشيده شده‌اند. نوفه‌ي نور ستاره‌ی دوگانه، از اين شتاب‌ دهنده‌ی ذرات 5 برابر پهناي ماه در آن فاصله است! ولي به عنوان جرم فقط يك تيغه‌ي باريک است.

 

 

راديو روشن مي‌شود!

 

 جزئيات مشاهده شده از جت‌هاي SS433 از (VLBA) آرايه تلسكوپ‌هاي راديويي بود كه كدام ۱۰ متر هستند، و كُل اين آرايه در هاوايي در درياي كارائيب قرار گرفته كه حدوداً 600 مايل (10،000 كيلومتر) روزنه‌ی مؤثر (معيار قطر مفيد براي رصد) دارد. در فاصله‌ای كه SS433 قراردارد، VLBA مي‌تواند در امتداد محور جت‌ها يعني شليک اخترفيزيکي‌ش را ببينيد كه در حال پالس است. همچون قطره‌اي آب از ميان هزار قطره‌ي يک آبپاش در يک چمنزار.

اختر شناسان در VLBA تغييرات جت را در دوره‌ی 43 روزه مورد بررسي قرار دادند و ديدند كه چگونه جت‌ها جريان مي‌يابند. در فاصله‌هاي متفاوت از سياه چاله‌ی مذكور مشتعل مي‌شوند. ظاهراً همه‌ی آتش‌بازي در اين سيستم سماوي به ديسك در حال چرخش محدود نمي‌شود. حداقل 50 درصد گسيل‌هاي راديويي از چنين جت‌هايي مي‌آيند.

 ديسك لنگشي شايد اين مسأله را توضيح دهد. اين حركت باعث نوفه‌هاي دوقلويي مي‌شود كه از مخروط را گويي مي‌خراشد. ولي اخترشناسان اين مخروط‌ها را تا زماني كه نوفه‌ها به مناطق گازهاي سردتر و آرام‌تر بخش نشده‌اند، ديده نمي‌بينند. اين نوفه‌هاي دوقلو همه چيز را در مسيرشان نابود مي‌کنند. مايکل راپن (Michael Rupen) از NRAO مي‌گويد:«وقتي يک جت به چيزي برخورد کند، آن را به فاصله‌هاي دورتر پرتاب مي‌کند.»

چنين تخريبي گسيل‌هاي راديويي در اطراف جت ايجاد مي‌کند. حتي بعد از اينکه کاواک به بيرون از گاز پرتاب شد، به چند تکه خُرد مي‌شود. وقتي جت بعداً به اطراف پراکنده مي‌شود، دوباره نورافشاني مي‌کند. اي مبدان معناست که گاز بايد به‌سويله‌ي بادهاي عطيم ستاره‌اي دوپاره مي‌شود. اين بادهاي گسيلي حاصل از ستاره‌ي همدم هستند که ۲۱ ميليون و ۶۰۰ هزار ميال در ساعت دورتر از اين سيستم گرانشي پرتاب خواهند شد.

 در حقيقت اين جت‌ها آنقدر قوي هستند که به بقاياي اَبَرنواختري چون W50 فشار وارد کنند (درست مانند شلنگي که به پُرز فرش يا پارچه گرفته شود)اين برخورد W50 از شکل خود خارح کرده و از حالت کروي به شکل تخم مرغ در مي‌آيد؛ جت‌ها  پوسته را در جهت‌هاي مخالف در امتداد يک محور هُل مي‌دهند. 

 

همچنان روشن ماند!

 

نزديک به رُبع قرن است که از رصدهاي مارگُن مي‌گذرد و همچنان وي شاهد تلاش‌هاي بسياري در اين پيشرفت بوده ولي SS433 همچنان معمايي در خود دارد. وي اشاره مي‌کند:«ما صدها نمونه‌ي طيفي گرفتيم. همه‌ي نقاط منطبق شدند. ولي از اثرات مرتبه‌ي دوم نتوانستيم چيزي بفهميم.» همچنان که اخترشناسان عميق‌تر به SS433 نگاه مي‌کنند، مطمئن مي‌شوند که قوانين فيزيک آنطور که کشيش گوديو ساردوچي در رصدهايش گزارش کرده بود سرجايشان باقي مي‌مانند. مارگُن مي‌گويد:«هيچ چيزي مثل اين را در کهکشان راه شيري نديده بوديم. اصلاً چرا چنين جرمي وجود دارد؟ خيلي خلاصه مي‌توان گفت، هيچکس نمي‌داند.»

 

اخترشناسان فکر مي‌کنند ممکن است به اندازه‌ي يک دو جين  دوگانه‌ي SS433 -گونه در راه شيري وجود نداشته باشد. به همين دليل است که ستارگاني که به‌صورت «اَبَر ديسکي شکل» هستند، که کمياب باشند. جايي در دوردست‌هاي کهکشان راه شيري، نسبت به ما، شايد تمدني وجود داشته باشد که به نوع ديگري SS433 را مي‌بيند و به رازهاي آن پي برده و يا هنوز صبر پيشه کرده تا انفجاري نسبيتي دوباره روي دهد تا همه‌ي ما را شگفت‌زده کند.

 


 

منبع:

Astronomy

Ray Villard

 

لينک مفيد:

ستاره هاي چند رنگ

1392/8/19لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  1156
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  1156