اکتشافات خوشۀ ستاره ای، دانشمندان را سردرگم کرد!

یک دهه قبل ستاره شناسان واقعا باور کرده بودند که ستاره ها و خوشه هایشان باید یک سن داشته باشند، اما این ایده زمانی از هم پاشید که شواهد روشنی از وجود ستاره ها در سنین مختلف، از جمله قدیمی ترین و پر جمعیت ترین در یک خوشه کهکشانی در راه شیری، کشف شد. اما کشفیات جدید نشان می دهد که شاید ستارگان در خوشه های ستاره ای براستی هم سن و سال باشند.

به گزارش بیگ بنگ، نگاهی دقیق به آسمان شب نشان می دهد که ستاره ها نباید تنها باشند، در عوض آنها باید در خوشه ها جمع شده باشند که در برخی از موارد حاوی بیش از یک میلیون ستاره میباشند. تا این اواخر، قدیمی ترین خوشه های پر جمعیت ستاره ای، با ستاره هایی که در طول یک دوره بیش از سیصد میلیون ساله شکل گرفته بودند مورد بررسی قرار گرفتند و درک شدند. نتایج تحقیقات جدید در مجله نیچر نشان می دهد که شکل گیری آنها به اندازه ای پیچیده تر است.

NGC 1615 یک خوشه ستاره ای با عمر متوسط در ابرماژلانی بزرگ است که شامل ستارگانی با عمر یکنواخت تری است. بتازگی یک گروه از محققان با استفاده از داده های تلکسکوپ هابل دریافتند که در خوشه های بزرگ میانسال به نظر می رسد همه ستاره ها هم سن و سال باشند.

ستاره ها زندگی خود را بعنوان موج هایی از گرد و غبار و گاز که به وسیله گرانش به سمت یکدیگر کشیده می شوند آغاز می کنند. این ابرها به آرامی در حوزه های متراکم یکی می شوند، اگر آنها به اندازه کافی رشد کنند، گرم شوند و هیدروژن را در هسته خود به هیلیوم تبدیل می کنند، این فرآیند انرژی آزاد می کند و آنها را وادار به درخشش می کند. میلیاردها سال بعد زمانی که هسته آنها غنی از هیدروژن می شود، ستاره شروع به سوزاندن هیدروژن در پوسته اطراف هسته می کند و در نتیجه دچار تغییرات دمایی می شود.

مشاهدات پیشین از خوشه های بزرگ ستاره ای تنوع درجه حرارت را در ستاره هایی که هسته آنها غنی از هیدروژن است نشان می داد و پیشنهاد می کرد که ستاره ها با خوشه هایشان دارای تفاوت عمر سیصد میلیون سال یا بیشتر هستند. اطلاعات نمودار هرتسپرونگ راسل، نقاط سیاه و سفید گسترش سن مدل هایی را که در حدود ۴۵۰ میلیون سال دارند را نشان می دهد (مدل جوان به رنگ آبی و مدل های قدیمی به رنگ قرمز نشان داده شده اند)که می تواند دقیقا ستاره های خوشه NGC 1651 را که با همجوشی هیدروژن در هسته شان نیرو داده می شوند را شرح دهد، اما نه مرحله ای که در آن هیدروژن در پوسته اطراف هسته می سوزد.

به گفته یکی از محققان، این شگفت انگیز است که خوشه های ستاره ای جوان گازهای تشکیل دهنده خود را در طول ده میلیون سال اول زندگی خود از دست می دهند و این نکته برای ستاره های دیگر خوشه بسیار مشکل می شود که بیش از ده میلیون سال داشته باشند. محققان در خوشه دو میلیارد ساله NGC 1651 واقع در ابر ماژلانی دو تغییر درجه در زمانی که ستاره غنی از هیدروژن بود مشاهده کردند. مطالعات پیشین روی اولین و دومین تغییر دمایی که ستاره هیدروژنش را در پوسته اطراف خود می سوزاند متمرکز شده بودند.

عدم تنوع در میان این ستارگان دانشمندان را وادار کرد به این نتیجه برسند که ستاره های این خوشه باید فاصله سنی به اندازه هشتاد میلیون سال داشته باشند. NGC 1651 بهترین مثال یافت شده است که یک جمعیت ستاره ای واقعا هم سن و سال را نشان می دهد؛ تعداد انگشت شماری از خوشه های ستاره ای به نظر می رسد که خواص مشابهی با یکدیگر داشته باشند. این تحقیق پیشنهاد می کند که ستارگان مجرد خوشه های میان سال طبق مشاهدات کنونی ممکن است تقریبا هم سن و سال باشند.

بعلاوه نویسندگان مقاله پیشنهاد می کنند که طیف وسیعی از روشنایی ستاره در پایان با پر شدن هسته آن از هیدروژن به علت چرخش ستاره ای می باشد. دلیلش این است که دو ستاره در یک سن می توانند در چندینسطح دمایی مختلف، بطور قابل توجهی چرخش متفاوت داشته باشند. مطالعات آینده می تواند اطلاعات بیشتری از قدمت خوشه ستاره ای با بهبود مدل سازی نرخ چرخش ستاره ای و استفاده از تفسیر تنوع درجه سوختن ستاره از آخرین سوختن هسته هیدروژن به دانشمندان ارائه دهد.

ترجمه: رامین فخاری/ سایت علمی بیگ بنگ - منبع :Dailygalaxy.com

نقل از بیگ بنگ

عطف به عتف - نگاهی به پژوهش و ISI در ایران

امید عمومی - نامه به ریاست جمهوری

مرز بین ایمان و تجربه  

نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی

آخرین مقالات