Excoino
میله آهنی سحابی حلقه

کشف میله آهنی در قلب سحابی حلقه؛ اسراری تازه از جهان ستاره‌ای

کشف یک میله خطی از اتم‌های یونیزه آهنی در مرکز سحابی حلقه، رازهای تازه‌ای از چرخه‌ حیات ستارگان را آشکار کرده است.

بر اساس آخرین اخبار نجوم، پس از بیش از ۲۵۰ سال رصد و پژوهش پیوسته بر سحابی مشهور «حلقه»، گروهی از اخترشناسان سرانجام موفق شدند یکی از شگفت‌انگیزترین یافته‌های تاریخ مشاهده‌ کیهان را ثبت کنند؛ میله‌ای عظیم و درخشان از اتم‌های یونیزه‌ آهن که در قلب این سحابی می‌درخشد.

این میله آهنی سحابی حلقه به‌طرز غیرمنتظره‌ای منظم، کشیده و خطی جلوه می‌کند که تا امروز در هیچ سحابی شناخته‌شده‌ای مشاهده نشده است. تصاویر دقیق تلسکوپ‌ ویلیام هرشل نشان می‌دهند که این میله نه تنها درخشان‌تر از پیش‌بینی‌های قبلی است، بلکه دارای رفتار طیفی متفاوتی نسبت به سایر عناصر فلزی در محیط‌های میان‌ستاره‌ای است.

فهرست مطالب

درخشش میله آهنی سحابی حلقه در میان ویرانه‌های یک ستاره

در عمق صورت فلکی شلیاق در فاصله‌ای نزدیک به ۲۵۷۰ سال نوری از زمین، یکی از باشکوه‌ترین بازمانده‌های ستاره‌ای کهکشان ما درخشان است که سحابی حلقه یا همان Ring Nebula نام دارد و نمونه‌ای کلاسیک از آن چیزی است که اخترشناسان «سحابی سیاره‌ای» می‌نامند. این نوع سحابی‌ها، محصول آرامِ پایان عمر ستارگانی هستند که از نظر جرم و اندازه شبیه خورشیدند و زمانی که سوخت هسته‌ای آنها تمام می‌شود، لایه‌های بیرونی به آرامی به فضا پرتاب می‌شوند و هسته‌ فروپاشیده‌ ستاره به صورت کوتوله‌ سفید باقی می‌ماند.

بر خلاف انفجارهای سهمگین ابرنواخترها، این مرگ خورشید مانند آرام و متقارن است و به همین دلیل سحابی حلقه با ساختارهای کروی و منظم خود قرن‌هاست الهام‌بخش دانشمندان و علاقه‌مندان به آسمان بوده است. اما تازه‌ترین یافته‌ها نشان می‌دهد حتی این آرامش نیز در دل خود چیزی غیرمنتظره و پررمز و راز را پنهان کرده است.

در جریان پژوهشی که با استفاده از ابزار فوق‌پیشرفته‌ WEAVE بر روی تلسکوپ بزرگ ویلیام هرشل انجام شد، اخترشناسان موفق شدند ساختاری را در قلب سحابی حلقه مشاهده کنند که شامل یک میله‌ خطی و غول‌پیکر از اتم‌های یونیزه‌ آهن بود. این اتم‌ها الکترون‌های خود را از دست داده یا به دست آورده اند و در نتیجه باردار شده و توانایی تابش نور دارند. براساس داده‌های طیفی دقیق WEAVE، این میله نه‌تنها درخشان‌تر از پیش‌بینی‌های مدل‌های نظری است، بلکه به شکلی منظم و کشیده در امتداد محور مرکزی سحابی قرار دارد.

بیشتر بخوانید

راز تشکیل میله فلزی در دل یک جهان گازی

چنین نظم فلزی در محیطی گازی و در حال انبساط، تا امروز در هیچ سحابی دیگری رؤیت نشده است. این کشف نشان می‌دهد شرایط فیزیکی در مرکز سحابی حلقه بسیار پیچیده‌تر از آن است که پیش‌تر تصور می‌شد. برخی اخترفیزیک‌دانان حدس می‌زنند میله آهنی سحابی حلقه ممکن است باقی‌مانده‌ مسیر میدان‌های مغناطیسی ستاره‌ مرده باشد که آهن‌های یونیزه را در یک خط منسجم به‌دام انداخته‌اند؛ در حالی که گروهی دیگر احتمال می‌دهند جریان‌های باد ستاره‌ایِ پیش از مرگ ستاره چنین الگوی خاصی را ایجاد کرده باشند.

راجر وِسون از دانشگاه کاردیف که سرپرست این تحقیق است، در توضیح یافته‌ها می‌گوید: «با وجود دو قرن ونیم مطالعه دقیق بر سحابی حلقه، ابزار WEAVE جزئیاتی را آشکار کرد که تا پیش از این حتی قابل تصور نبود. این میله‌ آهنی مرکزی نه‌فقط یک ویژگی جدید، بلکه شاید کلید فهم تازه‌ای از فرآیند مرگ ستاره‌های خورشیدمانند باشد.»

جزئیات پیچیده‌ترین کشف اخترشناسی در سال‌های اخیر

کشف میله آهنی سحابی حلقه اکنون به یکی از بزرگ‌ترین معماهای اخترفیزیک نوین تبدیل شده و هنوز هیچ توضیح قطعی برای آن وجود ندارد. مشاهده‌ دشوار این پدیده نخستین مانع در شناخت آن بود. تا پیش از استفاده از ابزار طیف‌نگاری پیشرفته‌ WEAVE بر روی تلسکوپ ویلیام هرشل، بیشتر پژوهش‌های گذشته تنها نوار باریکی از سحابی را با دقت بررسی می‌کردند و به همین دلیل، این ساختار خطی عظیم از دید اخترشناسان پنهان مانده بود.

این خط در تصاویر جدید، به شکل میله‌ای درخشان و منظم در مرکز سحابی ظاهر شده که به‌طرز شگفت‌انگیزی از میان گازهای رنگی و لایه‌های یونیزه عبور می‌کند و تقریباً در هیچ سحابی سیاره‌ای دیگری گزارش نشده است. اما منشأ این میله بزرگ‌ترین راز ماجراست. در نگاه نخست، شکل آن شبیه به فورانی از ماده به‌نظر می‌رسد که از ستاره‌ مرکزی خارج شده، اما برخلاف انتظار کوتوله‌ سفید مرکز سحابی دقیقاً در امتداد این میله قرار ندارد.

همچنین بخوانید

علاوه بر آن، حرکت گازها و ذرات درون میله نیز هیچ شباهتی به الگوهای معمول فوران ستاره‌ای یا جت‌های مغناطیسی ندارد. همین ناسازگاری‌ها باعث شده دانشمندان از توصیف‌های ساده‌ نیز صرف‌نظر کنند. ترکیب شیمیایی میله نیز حیرت‌انگیز است و برآوردها نشان می‌دهد جرم کل آن تقریباً ۱۴ درصد جرم زمین است و برخلاف انتظار، تقریباً به‌طور کامل از اتم‌های یونیزه‌ی آهن تشکیل شده است.

در شرایط عادی، آهن در محیط‌های میان‌ستاره‌ای به سرعت با سایر عناصر واکنش می‌دهد و در غبارهای کیهانی محبوس می‌شود. اما در اینجا، آهن در حالت عریان و آزاد حضور دارد و به شکل پلاسمای باردار نور منتشر می‌کند که تنها در محیط‌های فوق‌العاده داغ یا برخوردی اتفاق می‌افتد.

رد تمام فرضیه‌ها درباره منشأ این پدیده نجومی

در نتیجه موارد ذکر شده برخی احتمال داده‌اند که میله حاصل از بقایای یک سیاره‌ فلزی متلاشی‌شده است که در میدان مغناطیسی مرکزی به دام افتاده، اما آزمون‌های طیفی نشان می‌دهد الگوی حرکت، ترکیب و دمای آن با بقایای سیاره‌ای سازگار نیست. گروهی دیگر احتمال می‌دهند میدان مغناطیسی کوتوله‌ سفید، آهن را در یک خط فشرده نگه داشته باشد، ولی داده‌های کنونی چنین نیروی پایداری را نشان نمی‌دهد. در نتیجه، فعلاً هیچ مدل فیزیکی شناخته‌شده‌ای نمی‌تواند این حجم عظیم از آهن یونیزه در محیطی نسبتاً سرد و آرام را توضیح دهد.

اخترشناسان می‌گویند تنها مسیر پاسخ، جست‌وجو برای ساختارهای مشابه در سحابی‌های دیگر است تا الگوی تکرارشونده‌ای یافت شود که بتواند منشاء این میله را روشن کند. نتایج این تحقیق در نشریه‌ معتبر «اخبار ماهانه‌ انجمن سلطنتی نجوم» (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) منتشر شده است.

پاسخ بدهید

در اینجا می‌توانید نظر خود را ثبت کنید. لطفاً از درج توهین و مطالب خلاف قوانین خودداری کنید. دیدگاه‌ها پس از تایید منتشر می‌شوند.