5 دقیقه
تلسکوپ جمینی جنوبی (Gemini South) به مناسبت بیست و پنجمین سالگرد بهره‌برداری خود تصویری درخشان و نمایشی تازه از سحابی پروانه (NGC 6302) منتشر کرده است. این عکس پیچیدگی‌های پوستهٔ رنگی گازی را نشان می‌دهد که از ستارهای در پایان عمر خارج شده و یادآور فرایندی است که ستارگان شبیه خورشید ما در پایان زندگی خود تجربه میکنند. تصویر جدید، علاوه بر جنبهٔ زیبایی‌شناختی، داده‌هایی علمی و آموزشی فراهم می‌آورد که برای درک بهتر تحول ستارهای، شیمی سحابیها و چرخهٔ مواد در کهکشان اهمیت دارد.
نگاره‌ای زنده از ستارهای در حال مرگ
NGC 6302 که در ادبیات نجومی به «سحابی پروانه» شناخته می‌شود، به‌خاطر لوب‌های شبیه بالش مشهور است. این سحابی نوعی سحابی سیارهای است که در صورت فلکی عقرب (Scorpius) قرار دارد. هرچند برآورد دقیق فاصلهٔ آن با زمین همچنان با عدم قطعیت همراه است، برآوردهای ستاره‌شناسان نشان می‌دهد که فاصلهٔ آن در حدود ۲٬۵۰۰ تا ۳٬۸۰۰ سال نوری است. در هستهٔ این ساختار یک کوتولهٔ سفید بسیار داغ جای دارد؛ بازماندهٔ آشکار ستارهای که زمانی جرمش کمی بیشتر از خورشید ما بوده است. مطالعهٔ چنین کوتوله‌های سفیدی و سحابیهای سیارهای به عنوان آزمایشگاهی طبیعی برای فهم پایان عمر ستارگان با جرم‌های کم تا متوسط به شمار می‌رود.
معنی رنگها در تصویر
در تصویر گرفته‌شده توسط جمینی جنوبی، رنگهای قرمز معمولاً نمایانگر هیدروژن یونیدهشده (H&alpha و خطوط مرتبط) و رنگهای آبی نشاندهندهٔ اکسیژن یونیده‌شده‌اند. این رنگها صرفاً جنبهٔ زیباشناختی ندارند؛ آنها نقشه‌ای از لایه‌ها، چگالی‌ها و اختلاف‌های دمایی در گازِ در حال گسترش سحابی را به ما میدهند. کوتولهٔ سفید مرکزی بسیار داغ است؛ دمای سطحی آن به حدود ۲۵۰٬۰۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد می‌رسد که باعث می‌شود تابش شدید UV و فرابنفش گازهای پیرامون را یونیزه کند و ساختار پیچیده و فیگورهای تیز سحابی را پدید آورد. بررسی خطوط طیفی در این تصویر و ترکیب فیلترها به ستاره‌شناسان اجازه می‌دهد تا توزیع عناصر سنگین‌تر (مانند اکسیژن، نیتروژن و گوگرد)، سرعت‌های گسترش و تاریخچهٔ از دست دادن جرم ستاره را بازسازی کنند.
چرایی اهمیت این مشاهدات و پیام برای خورشید ما
سحابیهای سیارهای مانند سحابی پروانه نمایی فشرده از فرایند تحول ستارهای برای ستاره‌هایی با جرمی تقریباً کمتر از هشت برابر جرم خورشید ارائه میدهند. وقتی یک ستاره سوخت هسته‌ای خود را به پایان می‌برد، پوسته‌های بیرونی‌اش باد میکنند و به مرحلهٔ سرخ‌پریشان (red giant) وارد می‌شوند؛ سپس مجموعه‌ای از فرایندهای دینامیکی و بادهای ستارهای باعث جداشدن لایههای خارجی و شکل‌گیری یک سحابی می‌شود. هستهٔ برملاشده در پایان به یک کوتولهٔ سفید تبدیل می‌شود؛ در مورد NGC 6302، جرم کوتولهٔ سفید مرکزی تقریباً معادل دو سوم جرم خورشید تخمین زده می‌شود. مطالعهٔ این فرایند و محتوای شیمیایی سحابی نشان می‌دهد که چگونه عناصر سنگین‌تر که در هستهٔ ستاره ساخته شده‌اند به میان‌ستاره‌ای وارد می‌شوند و نسل‌های بعدی ستارگان و سیارات را تغذیه میکنند.
برای تصور در مقیاس زمان زمین‌شناسی: خورشید ما نیز در حدود پنج میلیارد سال آینده به مرحله‌ای شبیه سحابی سیارهای وارد خواهد شد و در نهایت به یک کوتولهٔ سفید تبدیل می‌شود. البته ممکن است از نظر شدت و ساختار بصری، رویدادِ مربوط به خورشید کمتر دراماتیک از NGC 6302 باشد، زیرا جرم اولیهٔ خورشید کمتر و شرایط محیطی متفاوت است. با این حال، مفاهیم اصلی مانند از دست دادن جرم، یونیزه شدن گازها، و بازگشت عناصر سنگین به فضای بینستارهای برای خورشید و بسیاری از ستارگان مشابه صادق است.
دربارهٔ تصویر و رصدخانه‌های جمینی
این تصویر به عنوان بخشی از مسابقهٔ «First Light» در بیست و پنجمین سالگرد جمینی جنوبی انتخاب شد؛ پروژه‌ای که دانشآموزان شیلیایی را در انتخاب و ثبت اهداف نجومی معنادار مشارکت داد. جمینی جنوبی بر فراز کوهچهٔ چرُو پاچون (Cerro Pachón) در رشته‌کوه آند شیلی قرار دارد و به عنوان نیمی از رصدخانهٔ بین‌المللی جمینی عمل میکند؛ نیمهٔ دیگر، جمینی شمال، روی مائونا کئا در هاوایی قرار دارد. هر دو تلسکوپ توسط NOIRLab زیر نظر بنیاد ملی علوم ایالات متحده (NSF) با مشارکت‌های بین‌المللی از کشورهایی مانند برزیل، کانادا، شیلی و بریتانیا مدیریت می‌شوند. این تلسکوپ‌ها با آینه‌های بزرگ، سامانه‌های طیف‌نگاری پیشرفته و دوربین‌های حساس، توان رصدی بالایی در ناحیهٔ مرئی و نزدیک به فروسرخ دارند که برای مطالعهٔ سحابیها، کهکشان‌ها و اجرام کم‌نور حیاتی است.
علاوه بر ارزش تصویری و تبلیغاتی، این مشاهدات نشان می‌دهد که تلسکوپ‌های زمینی اپتیکی هنوز نقش علمی و آموزشی مهمی در مطالعهٔ مرگ ستارگان، شیمی سحابیها و فرایندهای دینامیکی که چشم‌اندازهای کیهانی را شکل میدهند ایفا میکنند. تحلیل دادههای به‌دست‌آمده شامل کاهش داده، کالیبراسیون طیف، تفکیک ساختارهای مکانی و مدلسازی انتشار فلاکس است که برای استخراج کمیت‌هایی چون دما، چگالی و ترکیب شیمیایی ضروری است. علاوه بر این، برنامه‌های آموزشی مرتبط با مسابقهٔ «First Light» به تقویت سواد علمی و تربیت نسل آیندهٔ دانشمندان و رصدگران در شیلی و فراتر از آن کمک میکند.
منبع: smarti
نظرات
رضا
با دیدن این سحابی یادم افتاد تو درس ستاره‌شناسی گفتن، خورشید هم یه روز همین‌طوری میشه؛ هم ترسناک هم آروم
دیتاپالس
وااای چه عکس خیره‌کننده‌ای! رنگها واقعا حرف ندارن، انگار تندیس نوریه، ۲۵ سالگی جمینی ارزش دیدن داره
ارسال نظر