مرگ بزرگترين ستاره كهكشان راه شيري

مرگ بزرگترين ستاره كهكشان راه شيري

http://www.hupaa.com/Data/Pic/P00366.jpg مترجم: ناصرگوهـرى

بزرگ ترين ستاره كهكشان ما در داخل يك پيله قرار دارد و اين پيله به شكل توپ راگبي است. از سال 1891 تا به حال ستاره ETA Carinae متحمل انفجارهايي تماشايي شده است. ستاره شناسان از اتفاق هايي كه در اين ستاره غول آسا روي مي دهد، بسيار متعجب شده اند.

با وجود تلاش بسيار زياد دانشمندان، جزئيات اين ستاره ناپايدار به خاطر فاصله بسيار زياد آن از زمين، تا به حال فاش نشده است. اين ستاره عظيم كه در فاصله 7500 سال نوري از زمين قرار دارد، توسط توده هاي عظيمي از گاز و گرد و غبار كهكشان راه شيري احاطه شده است.دو توده ابري بزرگ به شكل قارچ از اين ستاره خارج شده است كه هر كدام از اين توده هاي ابرمانند، صدها برابر بزرگ تر از كل منظومه شمسي ما هستند.

اما اخيرا و براي اولين بار به كمك تداخل سنجي مادون قرمز با استفاده از ابزار VINCI امكانات جديدي براي بررسي هرچه دقيق تر ستاره فراهم شده است. يك تيم بين المللي از ستاره شناسان به كمك ابزار جديد، روي قسمت هاي داخلي ناحيه ابرمانند متمركز شدند. روي وان بوكل (Roy Van Bockel) رهبر تيم مذكور مي گويد: نتايج به دست آمده از مشاهدات اخير نشان مي دهد كه گازهاي اطراف ستاره به شدت در حال امتداد يافتن هستند. از طرف ديگر خود ستاره هم به خاطر چرخش بسيار سريع به دور خودش، بسيار ناپايدار شده است.

ETA Carinae درخشانترين ستاره شناخته شده در كهكشان راه شيري است و مي توان گفت كه يك ابرغول واقعي است. اين ستاره 100 بار سنگين تر از خورشيد است، اما درخشندگي آن 5 ميليون برابر خورشيد است.

اكنون اين ستاره به آخرين مرحله از زندگي خود نزديك شده است و لحظه به لحظه فوران هاي مهيبي را تحمل مي كند. يكي از انفجارهاي بزرگ در سال 1841 روي داد و باعث شد كه توده اي ابري به شكل دو قطبي زيبايي ايجاد شود. توده مذكور را Homunculus مي نامند.

در شبي كه انفجار مذكور روي داد، ETA Carinae دومين ستاره درخشان در آسمان آن شب بود، و تنها ستاره روشن تر از غول بزرگ ستاره شباهنگ (Sirius) بود.اين ستاره چنان بزرگ است كه اگر در مركز منظومه ما واقع مي شد مركز منظومه تا مدار مشتري را به خود اختصاص مي داد.

البته اين اندازه بزرگ گاهي هم دچار تغيير مي شود، زيرا لايه هاي بيروني ستاره پيوسته در حال پرتاب شدن به فضا هستند. علت اين واقعه، فشار ناشي از برخوردهاي فوتوني مربوط به اتم هاي گازي داخل ستاره است.مي دانيم كه بسياري از ستارگان و از جمله خورشيد رفته رفته جرم خود را از دست مي دهند و انرژي را به صورت بادهاي ستاره اي تابش مي كنند.

اما كاهش جرم در ستاره ابرغول بسيار فشرده تر از حد معمول است. اين ستاره در هر سال جرمي معادل 500 برابر جرم زمين را از دست مي دهد. در اين حالت بسيار سخت است كه ميان خود ستاره و ابرهاي گازي كه اطراف ستاره را در بر گرفته است، مرزي قايل شد. VINCI NAOS- CONICA دو دستگاه حساس به تابش پرتو مادون قرمز هستند كه روي تلسكوپ بزرگ ESO در رصدخانه پارانال (Paranal) نصب شده اند. با استفاده از اين ابزارها، ناحيه اطراف ستاره كه همان محوطه گازي است، مورد بررسي قرار گرفت.

ستاره شناسان با مشاهده داخلي ترين قسمت هاي ناحيه ابري اطراف ستاره، توانستند بعضي از تركيبات اين محوطه را شناسايي كنند.تيم ستاره شناسان ابتدا از دوربين اپتيكي قابل تنظيم ابزار NAOS- CONICA كه روي يك تلسكوپ 2/8 متري نصب شده است براي تصويربرداري از فضاي اطراف ستاره استفاده كردند.

تصوير حاصل از اين روش نشان داد كه ناحيه مركزي توده سحابي از ماده اي پر شده است كه شبيه يك چشمه نور نقطه اي به نظر مي رسد و اطراف آن را حباب هاي نوراني بسيار زيادي فرا گرفته است. در قدم بعدي براي به دست آوردن منظره اي واضح تر، ستاره شناسان از تداخل سنجي استفاده كردند.

در اين تكنيك از دو يا چند تلسكوپ براي به دست آوردن تفكيك زاويه اي استفاده مي شود. اگر از تكنيك فوق استفاده نشود براي به دست آوردن تفكيك زاويه اي مشابه بايد تلسكوپي به قطر فاصله ميان تلسكوپ هاي به كار رفته استفاده شود. براي بررسي دقيق روشنايي ستاره، تلسكوپ هاي 2/8 متري كارايي لازم را نداشتند و همين امر باعث روي آوردن ستاره شناسان به استفاده از تداخل منبع VINCI بود.

طي شب هاي متعددي، دو تلسكوپ كوچك ستاره ETA Carinae را زيرنظر داشتند و پرتوهايي را كه از ستاره دريافت مي كردند به يك كانون مشترك مي تاباندند. با اين ترفند، سنجش اندازه زاويه اي اين ستاره ميسر شد. با اين روش ها دانشمندان توانستند كه در تصاوير گرفته شده ناحيه مربوط به فضاي ابري اطراف ستاره را شناسايي كنند و با حذف آن از تصويرهاي به دست آمده شكل واقعي ستاره نمايان شد.

با استفاده از تكنيك هاي نوين ستاره شناسان موفق شدند اطلاعات فضايي را در مقياس 005/0 آرك ثانيه با جزئيات كامل به دست آورند اين مقدار معادل 11 واحد نجومي است و هر واحد نجومي برابر 1650 ميليون كيلومتر است. با اين محاسبات بود كه معلوم شد اندازه واقعي شعاع ستاره از مركز منظومه ما تا مدار مشتري است.

اگر بخواهيم مثالي ساده براي درجه تفكيك به دست آمده بزنيم مي توان گفت كه اين كار ستاره شناسان معادل تشخيص يك تخم مرغ از توپ بيليارد از فاصله 2000 كيلومتري است.مشاهدات VLTI مايه تعجب هرچه بيشتر ستاره شناسان شد. آنها دريافتند كه گاز اطراف ستاره به طرز شگفت آوري در حال امتداد يافتن است. اين امتداد متقارن نيست و در طول دو محور انجام مي شود، به طوري كه امتداد در راستاي يكي از محورها يك ونيم برابر محور ديگر است.

باتوجه به تئوري هاي جاري، ستاره ها بيشتر جرم خود را در ناحيه استوايي از دست مي دهند. اين وضعيت به اين خاطر است كه در ناحيه استوايي گاز خارج شونده از ستاره به خاطر نيروي گريز از مركز شتاب بيشتري به دست مي آورد.

اگر وضعيت گفته شده درباره ETA carinae هم درست باشد، بايد محور چرخش ستاره كه از قطب هاي ستاره مي گذرد، عمود بر ابر قارچي شكل باشد. اما از طرف ديگر غيرممكن به نظر مي رسد كه ابرهاي قارچي همانند پرهاي چرخ در اطراف ستاره باشند درواقع توده گازي خارج شده از ستاره در سال 1841 به شكل حلقوي يا هلالي بود.سرنوشت اين قبيل ستاره هاي بزرگ توسط نظريه پردازان پيش بيني شده است. فرض قوي اين است كه ستاره به خاطر چرخش سريع از حالت كروي خارج خواهد شد و پهن تر خواهد شد در نتيجه نقاطي كه به مركز ستاره نزديك تر مي شوند بيشتر گرم مي شوند، زيرا به نواحي گداخت نزديك تر مي شوند.

در نتيجه لايه هاي بيروني در اين محوطه ها گرماي بيشتري به دست خواهند آورد و با شتاب بيشتري نسبت به ناحيه استوايي از ستاره جدا خواهند شد. با فرض اينكه اين مدل درست باشد ستاره شناسان سرعت چرخش ستاره به دور خودش را حساب كردند. نتيجه محاسبات نشان دادند كه ستاره با سرعتي معادل 90درصد سرعت ماكزيمم در حال چرخش است. سرعت ماكزيمم، سرعتي است كه اگر ستاره به آن سرعت برسد، متلاشي خواهد شد. پس اين ستاره به پايان عمر خود بسيار نزديك شده است.

ETA Carinae انفجار مشابه ديگري را در سال 1890 تجربه كرده است و اينكه انفجارهاي مشابه ديگر چه موقع روي خواهند داد هنوز به درستي معلوم نيست. اما آنچه كه قطعي است اين است كه اين غول بزرگ بسيار ناپايدار شده است و مدت زيادي دوام نخواهد آورد. در حال حاضر اين ستاره جرم خود را با چنان سرعت زيادي از دست مي دهد كه حتي اگر متلاشي نشود تمام جرم آن ظرف 100 هزار سال آينده تمام مي شود.

اما احتمال زياد اين است كه ستاره قبل از نابودي كامل به ابرنواختر تبديل شود. در آن هنگام است كه چنين اتفاقي خواهد افتاد حتي اگر روز باشد با چشم غيرمسلح اين ستاره قابل رويت خواهد شد. اين اتفاق در مقياس زماني نجومي بسيار زود روي خواهد داد. شايد در همين 10 تا 20 هزار سال آينده.