ستارگان گریزان ردی از امواج فروسرخ در آسمان پدید می آورند

ستارگان پرجرم و پرسرعت به هنگام پیشروی در فضا می توانند مواد میان ستاره ای بر سر راه خود را انباشته کنند، همان گونه که یک کشتی آب هایی که بر سر راهش است را جلوی خود انباشته می کند. این ساختارهای چشمگیر و کمانی-شکل در فضا که به نام شوک کمانی (bow shock) خوانده می شوند به پژوهشگران کمک کرده اند تا ستارگان بزرگ و سریعی که به نام ستارگان گریزان (فراری) شناخته می شوند را شناسایی کنند.

ویلیام شیک از دانشگاه وایومینگدر لارامی می گوید: «برخی از ستارگان هنگامی که ستاره ی همدمشان دچار مرگ ابرنواختریمنفجر می شود، مانند توپی که لگدی خورده پرتاب می شوند، برخی دیگر که در خوشه های پرجمعیت زندگی می کنند هم در اثر کمک گرانشی که از دیگر ستارگان خوشه دریافت می کنند، سرعتشان نسبت به دیگر ستارگان افزایش یافته و از خوشه می گریزند.» شیک یافته های تازه ی گروهش را در نشست انجمن اخترشناسی آمریکادر کیسیمیفلوریدا ارایه کرد.

خورشید خود ما دارد با سرعتی میانگین در فضای کهکشان راه شیری جابجا می شود. روشن نیست که آیا خورشید هم یک شوک کمانی پدید می آورد یا نه. در مقایسه با آن، می توان به شوک کمانی خیره کننده ی ستاره ی بزرگی به نام "زتا ماراَفسای"اشاره کرد که با سرعتی بیش از خورشید ما، یعنی ۲۴ کیلومتر بر ثانیه نسبت به محیط پیرامونش در کهکشان به پیش می رود. شوک کمانی غول پیکر زتا مارافسای را در تصویر زیر می بینید.

هم سرعت ستاره و هم جرم آن در بزرگی و شکل شوک کمانی نقش دارند. هر چه ستاره ای بزرگ تر باشد، مواد بیشتری را با بادهای پرسرعتش به بیرون می دمد. زتا مارافسای که جرمش حدود ۲۰ برابر خورشید ماست، بادهایی فراصوتی می وزد که به موادِ بر سر راهش کوبیده می شوند.

دستاورد این برخورد یک انباشتگی از مواد است که می درخشد. این مواد که ساختاری کمانی دارند، گرم می شوند و در طیف فروسرخپرتو می افشانند. در بسیاری از عکس هایی که تلسکوپ های اسپیتزر و وایز از شوک های کمانی گرفته اند، این تابش فروسرخ با رنگ سرخ نمایانده شده.

شیک و گروهش به سراغ داده های بایگانی شده ی اسپیتزر و وایز رفتند تا [با این روش] شوک های کمانی بیشتری را شناسایی کنند، از جمله دورترین ها که یافتنشان سخت تر است. آن ها در نخستین جستجوی خود بیش از ۲۰۰ تصویر از کمان های سرخ و افشان پیدا کردند. سپس از رصدخانه ی فروسرخ وایومینگنزدیک لارامی کمک گرفتند تا ۸۰ عدد از این نامزدها را بررسی کرده و سرچشمه ی شوک ها کمانی آن ها را شناسایی کنند. آنان دریافتند که بیشتر این شوک های کمانی توسط ستارگان بزرگ پدید آمده اند.

این یافته ها نشان می دهند که بسیاری از شوک های کمانی دستاورد ستارگان گریزانی هستند که از دیگر ستارگان یک لگد گرانشی دریافت کرده اند. ولی در چند مورد، این ساختارهای کمانی-شکلِ دیده شده چیز دیگری بودند، از جمله غبار ستارگان و ابرهای زاینده ی ستارگان تازه. این دانشمندان بر آنند تا رصدهای بیشتری برای تایید وجود شوک های کمانی انجام دهد.

هنری "چیپ"کابلنیکی، اخترشناس از دانشگاه وایومینگ می گوید: «ما داریم از شوک های کمانی برای یافتن ستارگان بزرگ و/یا گریزان بهره می گیریم. شوک های کمانی آزمایشگاه های تازه ای برای بررسی ستارگان بزرگ و یافتن پاسخ پرسش هایی درباره ی سرنوشت و فرگشت این ستارگانند.»

گروه دیگری از پژوهشگران به رهبری سینتیا پِری از بنیاد اخترشناسی رادیویی آرژانتیننیز در حال بهره گیری از داده های اسپیتزر و وایز برای یافتن شوک های کمانی تازه در فضاست. تفاوت کار این گروهن اینست که در آغاز به جای جستجوی کمان ها، به سراغ ستارگان پرسرعتِ شناخته شده رفته اند و آن ها را برای یافتن شوک های کمانی بررسی می کنند.

پری می گوید: «وایز و اسپیتزر بهترین تصاویری که تاکنون از شوک های کمانی دیده شده را به ما داده اند. در بسیاری از موارد، شوک های کمانی‌ای که پیش از این بسیار افشان و پراکنده به نظر می آمدند اکنون می توانند شناسایی شوند و افزون بر آن، می توانیم جزییات تازه ای از ساختارشان را هم ببینیم.»

برخی از نخستین شوک های کمانی ستارگان گریزان در دهه ی ۱۹۸۰ توسط دیوید ون بورن از آزمایشگاه پیشرانش جتناسا در پاسادنای کالیفرنیا شناسایی شده بودند. وی و همکارانش آن ها را با بهره از داده های فروسرخ ماهواره ی اخترشناسی فروسرخ (IRAS) یافتند، ماهواره ی IRAS نیای (سلف) کاوشگر وایز بود و در سال ۱۹۸۳ از سرتاسر آسمان در طیف فروسرخ نقشه برداشت.

کبالنیکی و شیک عضو گروه بزرگ تری از پژوهشگران و دانشجویان هستند که در حال بررسی شوک های کمانی و ستارگان پرجرمند.

-------------------------------------------------

واژه نامه:

منبع: nasa