میله آهنی غول‌پیکر یک سیاره از آب درآمد

به گزارش خبرنگار فناوری ایونا به نقل از ایسنا، دانشمندان بیش از ۲۰۰ سال است که سحابی حلقه(Ring Nebula) را مطالعه می‌کنند، اما این ابر عجیب تصمیم گرفته است که اکنون خود را آشکار کند.

آیا تا به حال ابری از جنس آهن دیده‌اید؟ شاید باورتان نشود، اما محققان در اعماق یک سحابی که ستاره‌شناسان قرن‌ها آن را مطالعه کرده‌اند، ابری عظیم به شکل یک میله را کشف کرده‌اند که تقریباً به طور کامل از اتم‌های آهن ساخته شده است.

این پوسته درخشان گازی که از یک ستاره در حال مرگ به جا مانده است، با وجود صدها سال مشاهده، مورد توجه قرار نگرفته بود.

این میله آهنی تازه کشف شده که در فاصله‌ای تقریباً ۵۰۰ برابر مدار پلوتو از زمین امتداد دارد و حاوی مقدار آهنی به اندازه کل سیاره مریخ است، سؤالات عمیقی را در مورد چگونگی مرگ ستارگان، چگونگی تشکیل سحابی‌ها و اتفاقاتی که برای سیارات گرفتار در این هرج و مرج می‌افتد، مطرح می‌کند.

جالب اینجاست که حتی دانشمندان هم هیچ سرنخی در مورد چگونگی پیدایش این میله آهنی ندارند. محققان خاطرنشان می‌کنند: در حال حاضر به نظر می‌رسد هیچ توضیح واضحی وجود ندارد که بتواند وجود این میله باریک را توضیح دهد.

این کشف نشان می‌دهد که حتی اجرام کیهانی شناخته‌شده نیز می‌توانند ما را شگفت‌زده کنند.

این میله آهنی یک شگفتی کیهانی است

سحابی حلقه از سال ۱۷۷۹ با استفاده از بسیاری از قدرتمندترین ابزارهای جهان از جمله تلسکوپ فضایی «جیمز وب» مورد مطالعه قرار گرفته است. با این حال، ستاره‌شناسان قبلاً هرگز این ساختار آهنی را ندیده بودند. دلیل آن این است که اکثر مشاهدات قبلی، سحابی را در طول موج‌های محدود رصد کرده بود یا فقط بر مناطق خاصی متمرکز بود.

آنچه این بار تغییر کرد، ابزار جدیدی به نام WEAVE بود که بر روی تلسکوپ ۴.۲ متری ویلیام هرشل(William Herschel) در اسپانیا نصب شد. ابزار WEAVE شامل یک حالت خاص به نام واحد میدان بزرگ انتگرال یا LIFU است. LIFU به جای دریافت نور از فقط یک نقطه، از صدها فیبر نوری برای جمع‌آوری نور از هر قسمت از سحابی به طور همزمان استفاده می‌کند.

این امر به محققان اجازه داد تا نور سحابی را به رنگ‌های تشکیل‌دهنده آن که به عنوان طیف شناخته می‌شوند، در کل جرم و در تمام طول موج‌های نوری تقسیم کنند.

راجر وسون(Roger Wesson)، محقق ارشد و ستاره‌شناس دانشگاه کاردیف گفت: با به دست آوردن طیفی پیوسته در سراسر سحابی می‌توانیم تصاویری از سحابی را در هر طول موجی ایجاد کنیم و ترکیب شیمیایی آن را در هر موقعیتی تعیین کنیم.

هنگامی که محققان داده‌ها را پردازش کردند و تصاویر مربوط به عناصر مختلف را اسکن کردند، چیزی بلافاصله جلب توجه کرد. درست در وسط سحابی، یک نوار باریک و شفاف وجود داشت که به شدت در نور ساطع شده از اتم‌های آهن یونیزه شده می‌درخشید.

این «میله» به طور مرتب داخل حلقه بیضوی داخلی سحابی قرار می‌گیرد و هیچ همتای آشکاری در تصاویر گرفته شده در طول موج‌های دیگر ندارد. به علاوه، مقدار آهن آن نیز شگفت‌انگیز بود. محققان بر اساس روشنایی انتشار آهن تخمین زدند که جرم آهن در این میله با جرم مریخ قابل مقایسه است.

توضیحِ یافتن چنین غلظت زیادی از آهن در این شکل دقیق با استفاده از مدل‌های موجود در مورد چگونگی شکل‌گیری سحابی‌های سیاره‌ای دشوار است. نویسندگان مطالعه خاطرنشان می‌کنند که میزان تخلیه آهن در این میله در حال حاضر مشخص نیست. این کشف، این میله آهنی را جذاب‌تر می‌کند.

یک کشف و احتمالات بسیار

در حال حاضر دانشمندان نمی‌دانند که این میله آهنی چگونه شکل گرفته است. یک احتمال این است که این میله آهنی، مرحله‌ای ناشناخته از چگونگی بیرون راندن لایه‌های بیرونی ستاره در حال مرگ را ثبت می‌کند و جزئیات جدیدی در مورد فیزیک از دست دادن جرم ستاره‌ای را آشکار می‌کند.

یک ایده چشمگیرتر این است که آهن می‌تواند بقایای یک سیاره سنگی باشد که در طول انبساط ستاره، بیش از حد به آن نزدیک شده و به یک قوس منحنی از پلاسمای داغ تبدیل شده است.

با این حال محققان هنوز نمی‌دانند که آیا عناصر دیگری با آهن مخلوط شده‌اند یا خیر. این اطلاعات از دست رفته، انتخاب بین توضیحات مختلف را دشوار می‌کند.

برای حل این مشکل، محققان قصد دارند سحابی حلقه را دوباره با استفاده از WEAVE با وضوح طیفی بالاتر مشاهده کنند که به آنها امکان می‌دهد سیگنال‌های ظریف را از اتم‌های مختلف با وضوح بیشتری جدا کنند. علاوه بر این، WEAVE در پنج سال آینده سحابی‌های یونیزه شده بیشتری را در سراسر کهکشان راه شیری مشاهده خواهد کرد و ستاره‌شناسان گمان می‌کنند که سحابی حلقه ممکن است منحصر به فرد نباشد.

اسکات تراگر(Scott Trager)، یکی از نویسندگان این مطالعه و دانشمند دانشگاه خرونینگن گفت: کشف این ساختار جذاب و ناشناخته در جواهری از آسمان شب که مورد علاقه رصدگران آسمان در سراسر نیم‌کره شمالی است، قابلیت‌های شگفت‌انگیز WEAVE را نشان می‌دهد. ما مشتاقانه منتظر اکتشافات بسیار بیشتری از این ابزار جدید هستیم.

این مطالعه در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.

خبرنگار : شاکر