8 دقیقه
چیزی در مورد WOH G64 اشتباه یا دستکم غیرعادی به نظر میرسد. در تصاویر و طیفهایی که در طول یک دهه گرفته شدهاند، این ستارهٔ عظيم در ابرماژلان بزرگ گویی هویت پرقرمزش را کنار گذاشته و وارد پوشش داغتر و زردتری شده است — تغییر ظاهری عجیب برای ستارهای که بیش از ۱۵۰۰ برابر شعاع خورشید اندازه دارد.
این جابهجایی تحریکآمیز — که ابتدا در کار دقیق گونزالو مُنونث-سانچز و همکارانش مطرح شد و در نوامبر ۲۰۲۴ در arXiv بارگذاری شد — تیترهایی دربارهٔ تبدیل یک ابرغول سرخ به یک ابرغول زرد (yellow hypergiant) برانگیخت و آن را بهعنوان پیشنشانهای احتمالی از فروپاشی هستهای مطرح کرد. این تیم استدلال کردند که بین سالهای ۲۰۱۳ و ۲۰۱۴ طیف و اندازهٔ ظاهری این ستاره بهسرعت تغییر کرده: دما افزایش یافته، شعاع ظاهری به حدود ۸۰۰ شعاع خورشیدی کاهش یافته و شیمی جو بهنظر دگرگون شده است. آنها رویدادهای دراماتیکی مانند پرتاب جزئی جو در طول فاز «پوشش مشترک» (common-envelope) یا پایان یک فوران بسیار طولانی را بهعنوان توضیحهای ممکن پیشنهاد دادند.
این تصویر WOH-G64 دقیقترین تصویری است که تاکنون از یک ستاره بیرون از راه شیری دیدهایم.
پیگیریهای بعدی چه یافتند و چرا بحث ادامه دارد
علم با کنترل و بازآزمایی پیش میرود. پس از انتشار مقالهٔ مُنونث-سانچز، گروههای دیگری تلسکوپهای بزرگ را به سمت WOH G64 نشانه رفتند. بین اواخر ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵، ستارهشناسان یاکو ون لون و کییچی اونهکا طیفهای جدیدی را با استفاده از تلسکوپ بزرگ آفریقای جنوبی (Southern African Large Telescope - SALT) جمعآوری کردند و در ژانویهٔ ۲۰۲۶ تفسیر کاملاً متفاوتی ارائه دادند.
جایی که تیم اولیه خروج از رفتار ابرغول سرخ را دید، طیفهای SALT نوارهای جذبی مولکولی روشنی از اکسید تیتانیوم (TiO) را نشان دادند — نشانهٔ شیمیایی که به جوهای سرد و گسترده تعلق دارد. اکسید تیتانیوم در نواحی داغتر و شرایطی که برای ابرغولهای زرد معمول است، پایدار نمیماند. ون لون و اونهکا نتیجه گرفتند که WOH G64 همچنان جوی شبیه به ابرغول سرخ دارد و ممکن است هرگز بهطور برگشتناپذیری به حالت داغتر تغییر نکرده باشد.
پس چه کسی درست میگوید؟ هر دو گروه شواهدی ارائه میدهند؛ تفاوت در نحوهٔ خوانش یک سیستم بینظم و پویاست. ابرغولهای سرخ بهخاطر ناپایداریشان مشهورند. هنگامی که ستارههای پرجرم (در حدود ۸ تا ۳۰ برابر جرم خورشید) عناصر سنگینتر را در هستهشان میسوزانند، پوششهای بیرونیشان منبسط و سرد میشود و فوتوسفرهای عظیم و همرفتی ایجاد میکنند که در درخشندگی و رنگ نوسان دارند. از دست دادن تودهٔ دورهای، تشکیل گرد و غبار و تعاملات با ستارهٔ همراه میتوانند طیف مشاهدهشده را تحریف کنند و گاهی بهطور چشمگیری تغییر دهند.
WOH G64 در فاصلهٔ حدود ۱۶۰٬۰۰۰ سال نوری قرار دارد — فاصلهای که برای پایش دقیق کافی نزدیک است اما جداسازی ستاره از گرد و غبار پیرامونی و همراههای احتمالی سخت میکند. تیم مُنونث-سانچز از یک همراه دوتایی داغ گزارش داد که با جرم اصلی تعامل دارد. ون لون و اونهکا با وجود تأیید حضور یک همراه، استدلال میکنند که تغییرات ناشی از دوتایی در محیط پیرامون ستاره میتواند تغییر طیفی ظاهری را القا کند بدون اینکه ساختار تکاملی درونی ستاره بهطور بنیادی تغییر یافته باشد.
نتیجهٔ عملی: تغییر در دمای ظاهری یا درخشندگی بهتنهایی تغییر ساختار درونی ستاره را اثبات نمیکند. تصویربرداری تداخلسنجی، طیفسنجی در طولموجهای متعدد و پایش زمانی لازم است تا تکامل درونی ستاره از اثرات بیرونی مانند پوشش گرد و غبار، پراکندگی نور و جریانهای گذرا جدا شود. دادههای چندطولیموجی (چند طول موج)، از فروسرخ تا مرئی و حتی رادیویی، کمک میکنند تا اجزای متفاوت سامانه — از فوتوسفر تا حلقهها و بادهای منتهی به بیرون — بهصورت مجزا شناسایی شوند.
علاوه بر این، روشهای تحلیل طیف و مدلسازی جو ستارهای حساس به پارامترهایی مانند دما، گرانش سطحی و فشار هستند؛ تغییرات کوچک در فرضهای مدل میتواند نتایج متفاوتی تولید کند. بنابراین نقش بازآزمایی دادهها، استفاده از ابزارهای مختلف رصدی و تحلیل مستقل توسط تیمهای متعدد در رسیدن به نتیجهای قابل اعتماد حیاتی است.
دیدگاه کارشناسی
«ستارههای پرجرم بهندرت مانند ساعت رفتار میکنند؛ آنها مانند سامانههای آبوهوایی — آشفته و متغیر — رفتار میکنند»، دکتر لینا مورالز، اخترفیزیکدانی که تکامل ستارهای در مراحل پایانی را در دانشگاه کالیفرنیا مطالعه میکند، میگوید. «وقتی نوارهای TiO و سایر ویژگیهای مولکولی دوباره ظاهر میشوند، این به ما میگوید که پوشش بیرونی هنوز سرد و گسترده است. اما داشتن جو سرد امروز تضمینکنندهٔ آیندهٔ آرام نیست. فشارهای دوتایی، فورانها و از دست دادن ناگهانی جرم هنوز میتوانند ستاره را به سوی فروپاشی سوق دهند. کلید کار، پایش صبورانه و چندطولیموجی است.»
تعامل میان دو گروه پژوهشی یک نکتهٔ روششناختی گستردهتر را برجسته میکند: در اخترفیزیک ستارههای پرجرم، مشاهدات تکاپوکی (یکلحظهای) میتوانند گمراهکننده باشند. ادعاهایی مبنی بر ورود یک ابرغول سرخ به فاز نادر ابرغول زرد علمی و تحریککنندهاند — اما نیاز به تأیید با استفاده از ابزارها، طولموجها و زمانهای مختلف دارند.
ارزش WOH G64 تنها در اندازهٔ آن خلاصه نمیشود؛ بلکه در این است که به اخترشناسان فرصتی استثنایی میدهد تا فیزیک شدید ستارهای را در عمل مشاهده کنند. اگر WOH G64 واقعاً به فازی داغتر گذار کرده باشد، میتواند شاهد مستقیمی بر مسیر پس از ابرغول سرخ سریع باشد که ممکن است پیشدرآمد برخی از ابرنواخترهای فروپاشی هستهای باشد. اگر در عوض ستاره همچنان یک ابرغول سرخ باقی مانده و محیط پیرامونی آن صرفاً بهگونهای نمایش تغییر را ایجاد کرده باشد، ما نکتهٔ مهمی میآموزیم: تعاملات دوتایی و فورانهای طولانیمدت میتوانند توهماتی بسازند که خوانش چرخهٔ زندگی ستارگان را پیچیده میکنند.
کمپینهای جاری — طیفسنجی مرئی و فروسرخ، تداخلسنجی با رزولوشن بالا و نقشهبرداری گرد و غبار — ضروری خواهند بود. هر مجموعه دادهٔ جدید لایهای دیگر از سامانه را برمیدارد، از شیمی فوتوسفر تا کینماتیک مادهٔ پرتابشده. نقشهٔ پراکندگی گرد و غبار، سرعتهای رانش و توزیع دما در محیط پیرامونی، و نیز بررسی تغییرات زمانی در خطوط طیفی مولکولی و اتمی، همه در جداکردن اثرات درونی از بیرونی نقش دارند.
برای مثال، بازشناسی خطوط جذبی و نشر مولکولهایی مانند TiO، CO و H2O در طولموجهای مختلف میتواند نشاندهندهٔ درجهٔ سردی و تراکم لایههای بیرونی باشد و کمک کند تا بفهمیم آیا دیدهشدن یک طیف «سرد» صرفاً نتیجهٔ پوشیده شدن فوتوسفر توسط گرد و غبار است یا علائم بازتابی از تغییر واقعی در دمای مؤثر ستاره. همچنین طیفسنجی با وضوح بالای ریزخطی میتواند جنبشهای لایههای گاز را ثبت کند و بین بادهای برشی، جریانهای انفجاری و اثرات مداری دوتایی تمایز قائل شود.
از طرف دیگر، تداخلسنجی مادون قرمز با ابزارهایی مانند VLTI یا ابزارهای آینده میتواند تصاویر دارای رزولوشن فضایی بسیار بالا از توزیع تابناک و توزیع گرد و غبار اطراف WOH G64 فراهم کند و امکان اندازهگیری مستقیم شعاع فوتوسفر، مورفولوژی ساختارهای پیرامونی و حتی وجود حلقهها یا ساختارهای نامتقارن را بدهد. چنین شواهدی در کنار طیفسنجی زمانی، تصویر کاملتری از وضعیت تکاملی ستاره ارائه میدهند.
در نهایت، نکتهٔ کلیدی برای جامعهٔ اخترشناسی این است که WOH G64 نمونهای از مشکل بزرگتر در بررسی ستارگان پرجرم است: چگونه بین تغییرات گذرا و تغییرات تکاملی تمایز بگذاریم؟ پاسخ در ترکیب رصدهای پیوسته، مدلسازی دقیق هیدرودینامیکی-تابشی و تحلیل آماری چندتیمی نهفته است.
ستاره همچنان بینندهها را شگفتزده خواهد کرد. ما نیز باید به تماشا ادامه دهیم و ابزارهای خود را توسعه دهیم تا از زبان نور و طیفها بهتر بخوانیم.
منبع: sciencealert
ارسال نظر