خورشید فردا

تیمی از اخترشناسان حرفه ای با استفاده از رصدخانه فروسرخ «آریزونا» متشکل از سه تلسکوپ اپتیکی مرتبط، موفق شدند خورشید را در ۴میلیارد سال آینده مجسم کنند. زمانیکه خورشید در آن هنگام تبدیل به یک غول سرخ خواهد شد. در واقع سه ابزار اپتیکی مرتبط به هم کار یک تداخل سنج بسیار بزرگ و مجهز را انجام می دهند.
اخترشناسان با استفاده از این ابزار توانستند تعداد بسیار زیادی از ستارگان غول سرخ را مشاهده نمایند. یکی از نتایج مهم این مشاهدات کشف این نکته بود که ستارگان غول سرخ دارای سطوح متفاوتی می باشند، همچنین تعداد و محل لکه ها نیز در آن ها پراکنده می باشد. بیش از یک سوم ستارگان غول سرخ مشاهده شده از لحاظ درخشندگی سطح یکسانی نداشتند، بعبارت دیگر در برخی نقاط از سطح آن ها لکه هایی ابرمانند دیده می شد که شاید قابل مقایسه با لکه های خورشیدی باشند.
به عقیده دانشمندان عامل پدید آمدن این لکه ها شاید ناشی از موج های تکان دهنده ای باشد که توسط تپیدن ستاره ایجاد می شود و یا با گذر یک سیاره همدم از نزدیکی ستاره پدید می آید. «سام راگلند» که مسئولیت این پروژه را برعهده داشته است در این باره می گوید: «در این روش با استفاده از سه تلسکوپ و روشی تداخل سنجی در عملی بی سابقه، داده های بسیار دقیق و ارزشمندی را پیرامون ستارگان غول سرخ در دور دست های کهکشان بدست آوردیم.
در حقیقت ما با این کار به آینده خورشید نگریسته ایم. باور عادی ما از ستارگان این بوده که آنها باید بصورت یک توپ گازی متقارن باشند. اما بیش از ۳۰درصد از ستارگانی که ما روی آن ها تحقیق و بررسی انجام داده ایم دارای شکلی نامتقارن و ناموزون می باشند. این موضوع حاکی از آنست که این ستارگان در مراحل پایانی عمر خود دچار دگرگونی شده اند.
این درست زمانی است که خورشید تبدیل به یک سحابی سیاره نما خواهد شد.» از جمله مزایای دیگر این تحقیقات که توسط «راگلند» و همکارانش صورت گرفت، اثبات این موضوع بود که با بکارگیری چند تلسکوپ اپتیکی مرتبط به جای یک ابزار بزرگ، می توان تصاویری با وضوح بسیار بالا حتی بسیار بهتر از موارد قبلی بدست آورد. در حال حاضر دانشمندان مشغول بررسی امکان بکارگیری پنج و یا حتی شش تلسکوپ فروسرخ بطور مرتبط می باشند. پروفسور «لی آن ویلسون» از دانشگاه ایالتی «آیوا» که مسئولیت ثبت و نگارش این تحقیقات را برعهده داشته است، می گوید: «استفاده از سه تلسکوپ گام بسیار بزرگی در زمینه رصد های اپتیکی می باشد.
زمانیکه شما از چنین ابزارهایی استفاده می کنید، نه تنها می توانید اندازه یک ستاره را بیان کنید، بله می توانید متقارن بودن و یا عدم تقارن آن را نیز تشخیص دهید. اگر ما از تلسکوپ های بیشتری استفاده کنیم قادر خواهیم بود تا تصویری حقیقی از این ستارگان بدست آوریم.» «راگلند» و «ویلسون» بطور مشترک از سازمان فضایی ناسا و فرانسه نتیجه تحقیقات خود را ارائه دادند که توسط «ژورنال اخترفیزیک» نیز تایید شده است. تداخل سنج ها با ترکیب نور های دریافتی سه تلسکوپ، جزئیات بیشتری را به نمایش می گذارند.
می توان اینگونه تصور کرد که تلسکوپی به بزرگی فاصله سه تلکسوپ از یکدیگر پدید می آید. در ستاره شناسی رادیویی به دلیل بلند بودن طول امواج رادیویی گسیل شده(چند سانتی متر تا چند متر) نمایان ساختن تفاوت های بسیار ناچیز طول موج ها در زمان دخول نور در تلسکوپ های مختلف بسیار ساده است. در حالیکه تداخل سنجی فروسرخ برای امواجی که طول آن ها در حدود یک ونیم میکرون و یا یک صدم میلیمتر است، کار را بسیار مشکل می کند. این طول موج ها در مقایسه با طول موج های رادیویی چیزی در حدود یک میلیون بار کوچک تر هستند.
● سحابی حلقوی
در طول موج های کوتاه، ثبات و پایداری استقرار ابزار، نقش حیاتی دارد، زیرا کوچک ترین لرزشی کل سنجش ها را مختل می کند. علاوه بر این دانشمندان در این پروژه تکنولوژی را نوینی بکار بردند. آنها یک تراشه نیم اینچی یونیک استفاده نمودند. این تفاوت بارز این تحقیق با سایر پژوهش های انجام شده بود که در آن ها از تعداد زیادی آینه برای هدایت پرتو های پراکنده نور به یک گیرنده مرکزی استفاده می شد. هدف اصلی «راگلند» تمرکز بر روی ستاره هایی با جرم کم و متوسط بود. ستارگانی که از سه چهارم تا سه برابر خورشید جرم داشتند.
این ستارگان زمانیکه به مراحل پایانی عمر خود(میلیون ها سال پیش) نزدیک می شدند، بسیار حجیم شده و شروع به سوزاندن هلیوم می کنند. در زمان فعالیت یک ستاره درخشندگی و گرمای آن از سوختن هیدروژن و تبدیل شدن آن به هلیوم حاصل می شود. در مراحل پایانی این ستارگان از هسته ای بسیار چگال از کربن و اکسیژن تشکیل شده اند که توسط پوسته ای ضخیم احاطه می شود. در یک چرخه مداوم هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود و هلیوم به کربن و اکسیژن. در بیشتر این نوع ستارگان چرخه تبدیل هیدروژن به هلیوم برای مدت صدهزار سال ادامه خواهد داشت و موجب درخشندگی ستاره می گردد. در بسیاری از موارد ستارگان ۲۰۰هزار سال پایان عمر خود را همچون یک ستاره متغییر می گذرانند. میزان درخشندگی این ستارگان هر هشتاد تا هزار روز تغییر می کند.
اینگونه از ستارگان را «ستاره نخستین» نیز می نامند. ستاره میرا در صورت فلکی قیطس(نهنگ) نمونه ای بارز از یک «ستاره متغییر» است. «راگلند» می افزاید: «یکی از دلایل علاقه من برای بررسی اینگونه از ستارگان، سرنوشت مشابه ای است که خورشید نیز در آینده دچار آن خواهد شد. در همین زمان است که ستارگان در اثر بادهای بسیار عظیمی در سطح، لایه های بیرونی خود را از دست می دهند. پس از آن سحابی سیاره نمایی در حال گسترش پدید می آید که کوتوله ای سفید را در میان خود نگاه می دارد. هنگامیکه ستاره لایه های خود را به اطراف می پراکند مانند یک سوپاپ شروع به تپیدن می کند. زمان تپش هم ماهانه آغاز شده و بصورت سالانه ادامه می یابد.» راگلند و گروهش در این پروژه توانستند ۳۵ستاره متغییر(میرا مانند)، ۱۸ستاره متغییر نیمه منظم و ۳ستاره متغییر نامنظم را مشاهده و ثبت کنند. تمامی این ستارگان در فاصله در حدود ۱۳۰۰سال نوری از زمین قرار دارند.
۱۲عدد از ستارگان متغییر(میرا مانند) درخششی نامتقارن داشتند، این در حالیست که تنها سه عدد از ستارگان، ستاره متغییر نیمه منظم و یک ستاره متغییر نامنظم چنین حالتی داشته اند. «راگلند» در پایان خاطر نشان می کند: «دلیل این عدم تقارن در درخشندگی هنوز در پرده ای از ابهام قرار دارد. مدلی که توسط ویلسون ارائه شده است بیان می دارد که وجود یک سیاره همدم با اندازه ای در ابعاد مشتری شیار هایی در باد های ستاره ای پدید می آورد.
این شیارها از لحاظ ظاهری باعث ایجاد شکلی نامتقارن می شوند. گمان می شود که سیاره ای در ابعاد زمین نیز در فاصله بسیار نزدیک به ستاره، قادر به ایجاد چنین شیار هایی می باشد. اگرچه که سیاره ای چنان نزدیک به یک غول سرخ پس از مدت کوتاهی توسط خود ستاره بلعیده می شود.» تفاوت میزان موادی که توسط ستاره به بیرون رانده می شوند نیز می تواند بصورت ابر هایی متراکم(هم چگال) مانع از رسیدن نور بخش هایی از ستاره شود.
«ویلسون» می گوید: «دلیل این موضوع هر چیزی که هست، یک موضوع مهم را به ما یادآوری می کند، نظریه ای که در آن ستارگان بطور یکنواخت می درخشند، کاملا اشتباه است. ما باید مدل های سه بعدی جدیدی را ارائه نمایم.»

منبع : روزنامه ابتکار