کانون نجوم راز آسمان

... من نیز گاهی به آسمان نگاه کرده ام



نویسنده : کانون نجوم راز آسمان ; ساعت ٦:٥۱ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٧/۱۱/۳٠

جدیدترین پژوهش ها نشان می دهد که پیدایش جت های ستاره ای بر خلاف تصور پیشین در نتیجه برخورد با فضای میان ستاره ای نیست، بلکه از ابتدا به صورت توده ‏های متراکم تولید می‏ شوند.

 

تا کنون این‏ طور تصور می شده است که فوران(جت)‏های گازی ناشی از قرص برافزایشی اطراف ستارگان و سیاهچال‏ه ها به صورت پیوسته از قرص به سمت بیرون هدایت شده و در برخورد با فضای میان‏ ستاره ‏ای به صورت توده ‏های متراکم در می‏ آیند. اما با توجه به پژوهش ‏های اخیر به نظر می ‏رسد این فوران‏ ها از ابتدا به صورت توده‏ های متراکم تولید می ‏شوند.

برخی از زیباترین ساختارهای مشاهده شده در جهان، فوران‏ های گازی هستند که توسط ستارگان برافزایشی- نظیر پیش ­ستارگان جوان و  یا سیاهچاله ‏هایی به جرم ستارگان- تولید و با سرعت مافوق صوت از آن‏ها دور می‏ شوند. این فوران‏ ها متشکل از گازهایی هستند که با شتاب بسیار زیاد از قرص ‏های اطراف ستاره‏ ها به بیرون پرتاب شده ‏اند. گازهای در حال سقوط این قرص ‏ها، که معمولا منبع تغذیه ‏ای برای سیاهچاله‏ ها یا ستاره ‏های جوان هستند، برخی اوقات به فضای میان  ستاره ‏ای پرتاب می‏شوند.

تلاش‏ های زیادی صورت گرفته است تا مشخص شود چرا مواد درون قرص‏ ها گاهی به صورت توده ‏های متراکم گازی به بیرون پرتاب می ‏شوند. تا کنون ایده‏ ی اصلی این بوده است که فوران‏ های گازی به صورت جریانی پیوسته به بیرون از قرص هدایت می‏ شوند و سپس در برخورد با فضای میان‏ ستاره ‏ای به صورت توده ‏ی متراکمی که مشاهده می‏ کنیم در می‏ آیند. اما همکاری اخیر میان پژوهشگران فیزیک پلاسما، منجمان و محققان علوم محاسباتی، پرده از راز واقعی این توده‏ های متراکم برداشته است: آن‏ها به صورت متراکم در نمی ‏آیند بلکه به همین صورت متولد می ‏شوند.
 Image

«آدام فرانک»(Adam Frank)، از اساتید اخترفیزیک دانشگاه راچستر (University of Rochester) و یکی از نویسندگان مقاله ‏ای که اخیرا در همین رابطه منتشر شده است، اینگونه توضیح می‏ دهد:"پیش از این، نظریه غالب این بود که فوران‏ های گازی درست مانند شلنگ‏ های آتش‏نشانی هستند که به صورت پیوسته مواد را به بیرون پرتاب می‏ کنند و این جریان پیوسته در برخورد با گرد و غبار و گازهای موجود در فضا قطع می ‏شود. اما به نظر می‏ رسد این‏ نظریه درست نباشد". بنابر گفته‏ های پروفسور فرانک، اصلی ‏ترین یافته‏ تیم بین‏ المللی پژوهش گرانی که روی این موضوع کار می‏ کنند این است که بر خلاف باور کنونی، فوران‏ گازها «بیش‏تر شبیه شلیک گلوله و توپ است» تا جریان پیوسته مواد در شلنگ آتش‏نشانی. به همین دلیل است که عمده ‏ی فوران‏ های گازی ستارگان به صورت مارپیچ، متراکم و بسیار ساختاریافته هستند.

یکی از اعضای تیم تحقیقاتی به نام پروفسور «سرگئی لبدف»(Prof. Sergey Lebedev) و همکارانش در کالج سلطنتی لندن (Imperial College) تلاش کردند تا شرایط فیزیکی یک ستاره را در آزمایشگاه شبیه ‏سازی کنند. نتایج این پژوهش به خوبی با شرایط فوران‏ های گازی ستاره ‏ای تطبیق می‏ کرد. آزمایش پیشگامانه لبدف به شدت مورد تحسین جامعه علمی قرار گرفته است و برخی از آن به عنوان بهترین پژوهش اخترفیزیکی (که تا کنون انجام شده) یاد می ‏کنند.

Image 

لبدف یک پالس پرانرژی را به یک قرص آلومینیومی اعمال کرد. در اولین چند میلیاردم ثانیه، آلومینیوم شروع به تبخیر و ایجاد یک ابر کوچک پلاسما نمود. این پلاسما دقیقا معادل مقیاس میکروسکوپی از قرص برافزایشی اطراف یک پیش ­ستاره عمل می‏ کند که به درون آن کشیده می ‏شود. در مرکز قرص، آلومینیوم به طور کامل از بین رفته و باعث شکل‏ گیری یک سوراخ شده بود. از طریق این سوراخ، میدان مغناطیسی اعمال شده به صفحه می‏ توانست از میان آن عبور کند.

به نظر می ‏رسد نحوه‏ ی برهم‏کنش میدان مغناطیسی با پلاسما دقیقا ویژگی‏های مشاهده شده از فوران‏های ستاره ‏ای را نشان می‏ دهد. در ابتدا، میدان مغناطیسی پلاسمای اطراف قرص را به سمت مرکز هدایت می‏کند. سپس در ساختار پلاسما حبابی ایجاد می‏ شود که پس از تابیدن و به هم پیچیده شدن، به صورت توده ‏ی متراکمی در می‏ آید. در ادامه واقعه مهمی روی می‏ دهد: حباب مغناطیسی اولیه به سمت بیرون پرتاب می ‏شود و یک حباب مغناطیسی دیگر شکل می‏ گیرد. سپس این روند به همین ترتیب بارها و بارها تکرار می‏ شود. این روند پویا باعث رها شدن بسته‏ های پلاسما به صورت توده‏ ای، و نه پیوسته، می ‏شود.

 

با شبیه‏ سازی این پدیده کیهانی در آزمایشگاه، پژوهشگران توانسته‏ اند تا حدی سا‏ز و ‏کار حاکم بر فوران‏ های ستاره ‏ای را مشخص نمایند. به نظر می رسد این میدان‏ های مغناطیسی هستند که ساختارهای متراکم فوران‏ ها را به هنگام تولد شکل می‏ دهند نه برخورد با فضای میان ‏ستاره ‏ای.

 

 منبع :‌صلواتی-ماهنامه نجوم