نخستین مورد شناسایی لیتیوم در مواد پرتاب شده از یک نواختر

* عنصر شیمیایی لیتیوم برای نخستین بار در موادی که از یک نواختر پرتاب شده شناسایی شد. 

رصدهایی که با بهره از تلسکوپ های رصدخانه ی لاسیای ESO نزدیک سانتیاگو در شیلی روی نواختر "قنطورس ۲۰۱۳" انجام شده به توضیح این راز کمک می کند که چرا به نظر می رسد فراوانی این عنصر در بسیاری از ستارگان جوان بیش از چشمداشت ها است. این یافته ی تازه تکه ای گمشده از جورچین فرگشت شیمیایی کهکشانمان را به ما می دهد، و یک گام بزرگ رو به جلو برای اخترشناسانیست که در تلاش برای شناخت فراوانی عنصرهای شیمیایی گوناگون در ستارگان کهکشان راه شیری‌اند.
تصویری از "تلسکوپ فناوری نوین" رصدخانه ی لاسیای ESO که در ژوییه ی ۲۰۱۵ گرفته شده و  نواختر قنطورس ۲۰۱۳ را همچون ستاره ای درخشان در مرکز تصویر نشان می دهد. این عکس ۱۸ ماه پس از انفجار آغازین نواختر گرفته شده. نواختر قنطورس ۲۰۱۳ نخستین موردیست که در آن عنصر لیتیوم دیده می شود. این تصویر در ابعاد گسترده و در دو اندازه: بزرگ- بزرگ تر. اندازه های دیگر را در این پیوند ببینید
عنصر شیمیایی سبک لیتیوم یکی از چند عنصریست که بر پایه ی نظریه، ۱۳.۸ میلیارد سال پیش در مهبانگ ساخته شد. ولی چیزی که امروزه در ستارگان پیرامونمان دیده می شود اخترشناسان را گیج و آشفته کرده: لیتیوم در ستارگان پیرتر کمتر از چشمداشت هاست [۱]، و لیتیوم برخی از ستارگان جوان تر تا ده برابر بیش از آن هاست [۲].

اخترشناسان از دهه ی ۱۹۷۰ بر این گمان بوده اند که بیشتر لیتیوم اضافی موجود در ستارگان جوان از نواخترها ریشه گرفته. نواختر (nova) انفجاری در ستارگان است که باعث بیرون پاشیدن و پس زدن مواد از ستارگان می شود. این مواد با پخش شدن در فضای میان-ستاره ای، بخشی از ماده ای می شوند که در ساختن ستارگان نسل بعدی به کار می رود. ولی در بررسی های دقیقی که تاکنون روی چندین نواختر انجام شده بود، نتیجه ی روشنی به دست نیامده.

اکنون یک گروه به رهبری لوکا ایتزو (از دانشگاه ساپینزای رم، و ICRANet، پسکارای ایتالیا) با بهره از دستگاه FEROS روی تلسکوپ ۲.۲ متری MPG/ESO در رصدخانه ی لاسیا، و همچنین طیف نگار PUCHEROS روی تلسکوپ ۰.۵ متری ESO در رصدخانه ی دانشگاه اسقفی کاتولیک شیلی در سانتامارینا نزدیک سانتیاگوی شیلی، نواختر "قنطورس ۲۰۱۳" یا "V1369 قنطورس" را بررسی کرده اند. [۳]

این ستاره در دسامبر ۲۰۱۳، در آسمان نیمکره ی جنوبی، صورت فلکی قنطورس، نزدیک ستاره ی درخشان بتا قنطورس منفجر شد و درخشان ترین نواختری بود که تاکنون در سده ی ۲۱ دیده شده- نور آن به آسانی با چشم نامسلح دیده می شد. (خبرش را اینجا خوانده بودید: * ظهور یک ستاره تازه در آسمان نیمکره جنوبی!)
نواختر قنطورس ۲۰۱۳ بر فراز رصدخانه ی لاسیای ESO. اندازه ی بزرگ تر. اندازه های دیگر را در این پیوند ببینید.
داده های بسیار دقیقی که در این بررسی تازه به دست آمد شناسه ی آشکار لیتیومی را نمایان کرد که با سرعت دو میلیون کیلومتر بر ساعت از این نواختر به فضا پرتاب شده بود [۴]. این نخستین بارست که این عنصر در پرتابه های یک سامانه ی نواختری شناسایی می شود.

نویسنده ی همکار، ماسیمو دلاواله (از INAF- رصدخانه ی کاپودیمنته در ناپل، و ICRANet، پسکارای ایتالیا) درباره ی اهمیت این یافته می گوید: «این یک گام ارزشمند رو به جلو است. اگر ما تاریخ فرگشت شیمیایی راه شیری را مانند یک جورچین بزرگ تصویر کنیم، لیتیومِ نواخترها یکی از مهم ترین و گیج کننده ترین تکه های این پازل خواهد بود. افزون بر آن، تا معمای لیتیوم حل نشود، همه ی مدل های مهبانگ را می توان به چالش کشید.»

جرم برآوردی لیتیوم پس زده شده در نواختر قنطورس ۲۰۱۳ ناچیز است (کمتر از یک میلیاردم جرم خورشید)، ولی از آن جایی که در تاریخ کهکشان راه شیری میلیاردها نواختر روی داده، همین اندک هم برای توضیح مقدار فراوان و نامنتظره ی لیتیومی که در کهکشان دیده شده بسنده می کند.

ماسیمو دلاواله و نویسنده ی دیگرِ پژوهش، لوکا پاسکوینی (ESO، گارچینگ آلمان) بیش از یک چهارم سده است که در جستجوی لیتیوم نواختری بوده اند. این یک دستاورد خشنودکننده برای کاوش درازمدت آن هاست. و برای پژوهشگر اصلی، لوکا ایتزو که از آن دو جوان تر است، گونه ی دیگری از هیجان را در بر دارد. وی می گوید: «بسیار هیجان انگیز است که چیزی را یافته ایم که وجودش پیش از تولد من پیش بینی شده بود و بار نخست هم در روز تولدم در سال ۲۰۱۳ دیده شده بود.»

در ویدیوی زیر، بخشی از آسمان پیرامون ستاره های درخشان آلفا و بتای قنطورس بزرگنمایی شده و به نواختر قنطوری ۲۰۱۳ می رسد. برای دریافت ویدیو در نگارش ها و اندازه ی های گوناگون به این پیوند بروید.

-----------------------------------------------
یادداشت ها:
۱] نبودِ لیتیوم در ستارگان پیرتر یک معمای درازمدت است. دستاوردهای این پژوهش در این پیوندها هم منتش شده: eso1428، eso1235 و eso1132.

۲] به بیان دقیق تر، واژه های "جوان تر" و "پیرتر" برای اشاره به چیزی به کار می رود که اخترشناسان ستارگان جمعیت I و جمعیت II می نامند. خورشید ما در رده ی جمعیت I جای می گیرد. این ستارگان دارای مقدار فراوان عنصرهای شسیمیایی سنگین تر هستند و قرص کهکشان راه شیری را می سازند. ستارگان جمعیت II پیرتر هستند، با فراوانی اندک عنصرهای سنگین، و در کوژی مرکزی و هاله ی کهکشان و خوشه های ستاره ای کروی پیدا می شوند. ستارگان رده ی "جوان ترِ" جمعیت I می توانند چند میلیارد سال سن داشته باشند!

۳] این تلسکوپ های به نسبت کوچک و مجهز به طیف نگارهای مناسب، ابزارهایی پرقدرت برای این گونه جستجو هستند. حتی امروزه که تلسکوپ های بی‌اندازه بزرگی ساخته شده، تلسکوپ های کوچک تر با کارکردهای ویژه می توانند بسیار ارزشمند باشند.

۴] این سرعت بالا از نواختر به سوی زمین به معنای آنست که طول موج خط جذبی درون طیف آن که مربوط به لیتیوم است به میزان چشمگیری دچار آبیگرایی (انتقال به آبی) شده و به انتهای آبیِ طیف گراییده است.

واژه نامه:
element - lithium - nova - Nova Centauri 2013 - ESO - La Silla Observatory - Chile - star - galaxy - chemical evolution - Milky Way - Big Bang - Luca Izzo - Sapienza University of Rome - ICRANet - Italy - FEROS - MPG/ESO - PUCHEROS - spectrograph - Pontificia Universidad Catolica de Chile - V1369 Centauri - Beta Centauri - naked eye - Massimo Della Valle - INAF - Osservatorio Astronomico di Capodimonte - jigsaw - Sun - Luca Pasquini - Garching - Population I - Population II - disc - Bulge - Halo - globular star cluster - Earth - wavelength - absorption - spectrum

کمان سرخ پروتونی بر فراز میشیگان

این چشم انداز زیبا تنها یک شفق قطبی کم داشت.
در اواخر ماه اوت گذشته، پیش بینی ها نشان می دادند که به زودی شفق های قطبی سبز زیبایی آسمان شبانه را روشن خواهند کرد.
بر پایه ی همین پیش بینی، عکاس نجومی، کن ویلیامز هم برای به تصویر کشیدن شفق ها، چشم اندازی را برگزیده و جایگاه عکاسی خود را هم آماده کرد ه بود. وی سوار خودرویش شد تا پس از پیمودن پنج ساعت در شبه جزیره ی شمالی پنسیلوانیا، به این جایگاه سری و پنهان خود برسد ولی خبر نداشت که شانس تازه دارد به او رو می کند.
وی داشت خود را برای عکاسی آماده می کرد که یک "کمان پروتونی" -گونه ای شفق کمیاب- در آسمان پدیدار شد. این کمان سرخ فام تنها حدود ۱۵ دقیقه دوام آورد، ولی همین هم کافی بود تا با یک نوردهی ۳۰ ثانیه ای به تصویر کشیده شود.
کمان های پروتونی همان گونه که از نامشان پیداست، توسط الکترون ها پدید نمی آیند، بلکه از بمباران جو زمین توسط پروتون ها که از الکترون ها سنگین ترند ولی مانند آن ها از یک رویداد پرانرژی روی خورشید سرچشمه گرفته اند پدید می آیند.
در این تصویر، روشنایی زردفامی که در افق دیده می شود نور چراغ های شهر مارکیوت در میشیگان آمریکاست. در پیش زمینه ی چشم انداز، دریاچه ی سوپریور را می بینید که سنگ های کف آن از نور یک چراغ قوه ی ال‌ای‌دی (LED) به رنگ های آبی و زرد در آمده اند.
نوار کهکشان راه شیری نیز در سمت چپ کمان پروتونی آسمان را آراسته.

واژه نامه:
aurora - astrophotographer - Upper Peninsula of Michigan - proton arc - exposure - electron - proton - Earth - Sun - Marquette - Lake Superior - LED - flashlight - Milky Way Galaxy

منبع: apod.nasa.gov

چرا شارون، بزرگ ترین ماه پلوتو یک قطب سرخ دارد؟

* عکس ها و داده هایی که از فضاپیمای نیوهورایزنز ناسا دریافت شده نشان می دهد که ناحیه ی سرخ فام قطبی شارون، ماه پلوتو، می تواند بخشی از جو خود پلوتو باشد که از آن کشیده شده و بر روی شارون یخ زده است.
قطب سرخ شمال شارون، بزرگ ترین ماه پلوتو شاید پسمانده های جو خود پلوتو باشد که از آن گریخته و به دام شارون افتاده. نیوهورایزنز این عکس را در روز ۱۳ ژوییه ی ۲۰۱۵ به هنگام گذر تاریخی اش از درون سامانه ی پلوتو گرفت. درباره ی این عکس بیشتر بخوانید: * ساختارهای سطح شارون، ماه پلوتو
ویل گراندی، پژوهشگر همکار نیوهورایزنز از رصدخانه ی لووِل به اسپیس دات کام گفت: «به نظر می رسد همه چیز جور در می آید.» گراندی همچنین ریاست گروه همنهش سطحی نیوهورایزنز را نیز بر عهده دارد.

با این وجود، گراندی هشدار می دهد که این هنوز یک پنداشت است و تصاویر تازه ای که از فضاپیما دریافت می شود می تواند آن را تایید یا رد کند.

"اوج زمستان"
جو تنُک پلوتو پیش از آن که نیوهورایزنز به این سیاره ی کوتوله برسد، از روی زمین شناسایی شده بود، ولی هیچ نشانه ای از چنین چیزی روی شارون دیده نمی شد. پلوتو هم با آن که می تواند تا زمانی یک جَو داشته باشد، ولی گرانش کافی برای آن که مانع گریز آن بشود را ندارد. پلوتو و شارون [تقریبا] هم اندازه اند، چیزی که باعث شده بسیاری از دانشمندان آن ها را به عنوان یک سامانه ی سیاره ای دوتایی بشناسند.

با آزاد شدنِ آرامِ جو پلوتو، شارون احتمالا به اندازه ی کافی به آن نزدیک هست که در دوره ای کوتاه بتواند جو آزاد شده ی آن را به دام خود بیندازد. گرچه گازهای پلوتو به گونه ی یکسان و برابر روی شارون پخش شده و بر روی سطحش می بارد، ولی شاید مناطقی از آن در اثر نور خورشید گرم تر از آن شده باشند که به این مواد اجازه ی یخ زدن روی سطح را بدهند. با توجه به گرانش اندک شارون، جَوی که از پلوتو گریخته شاید از این ماه هم بگریزد. این مواد شاید تنها بتوانند در قطب زمستانی شارون که دور از خورشید است بمانند و یخ بزنند.

رندی گلَدستون، پژوهشگر همکار و رهبر گروه زمینه ی جو نیوهورایزنز (ATM) می گوید: «تنها در جایی که [شرایط] اوج زمستان است، جایی که مدت درازیست نور خورشید بر آن نتابیده.»

در این مناطق، که به نام "تله های سرد" شناخته می شوند، ذرات باردار می توانند بر رو سطح یخ زده و پوسته ای سرخ فام را پدید آورند. با گردش پلوتو و ماه هایش در مدارشان به گرد خورشید که ۲۴۸ سال زمینی به درازا می کشد، شارون می تواند مواد را از همدم خود کشیده و بر روی قطب زمستانی اش خشک کند.

به گفته ی گلدستون از بنیاد پژوهشی جنوب باختر، با توجه به نرخ کُند تراوش (نشت) جو پلوتو، برآوردهای سردستی‌ای که توسط گروه انجام شد نشان می دهد که این لکه ی سرخ شارون می توانسته در مدت حدود یک میلیون سال پدید آمده باشد.

با این حال وی تاکید کرد که این یک پنداشت قطعی نیست. نیوهورایزنز نشان داده که دهانه های سطح شارون بسیار کمتر از پیش بینی هاست، این می تواند بدان معنا باشد که این سطح پیوسته دارد نوسازی می شود. در این صورت، بسامد نوسازی سطح شارون هم در این موضوع نقش خواهد داشت، یعنی اگر این فرآیند نوسازی -که ریشه اش هنوز برای دانشمندان ناشناخته است- در بازه های زمانی کوتاهی تکرار شود، شاید جوِ بیرون کشیده شده ی پلوتو زمان کافی برای یخ زدن روی قطب شارون نداشته باشد، یعنی پیش از آن که بتواند لایه ی سرخ قطبی را پدید آورد، سطح شارون دوباره دگرگون شده و همه ی ردپاهای این دادوستد را بزداید. 

نور آفتاب از لابلای جو
گلدستون می گوید این انگاره که از آنِ گراندی است، چندی پیش مطرح شده بود ولی بررسی شواهد آن را همچنان بعید و نامحتمل نشان می داد. اوایل هفته ی گذشته، بیش از ۵۰ نفر از اعضای گروه نیوهورایزنز گرد هم آمدند تا درباره ی این پنداشت که گویا دارد اعتباری می یابد گفتگو کنند.

بر پایه ی یک نظریه ی دیگر، این سطح تیره تر شاید یک ویژگی زمین شناختی باشد، یک حوضه ی (فرورفتگی) بزرگ. گلدستون می گوید که هر دو نظریه می توانند درست باشند؛ موادی که از پلوتو می آیند، می توانند با گرد آمدن در فرورفتگی قطب شارون، یک پوسته ی سرخ پدید آورند.

وی می گوید: «چه بسا پلوتو اصلا نقشی در پیدایش این لکه نداشته باشد.»
در این تصویر برهم کنش باد خورشید با جو تنُک پلوتو که بیش از همه از نیتروژن درست شده نشان داده شده. برخی از مولکول های درون این جو از پلوتو جدا شده و به فضا گریخته اند. درباره ی این عکس بیشتر بخوانید: * پلوتو یک دُم پلاسما دارد
هم گراندی و هم گلدستون ابراز امیدواری کردند که به زودی بتوانند به پاسخ برسند. نیوهورایزنز به هنگام گذشتن از درون سامانه ی پلوتو در روزهای پیرامون ۱۴ ژوییه، داده های بسیار فراوانی گرد آورده که دریافت همه ی آن ها بر روی زمین ۱۶ ماه به درازا خواهد کشید، زیرا نرخ تراگسیل داده های نیوهورایزنز از یک ارتباط شماره گیری اینترنت (دیال-آپ) هم کندتر است.

با این حال، دانشمندان در هفته ی گذشته یک راهنمایی کلیدی دریافت کردند. فضاپیمای نیوهورایزنز پس از گذشتن از کنار پلوتو، رویش را برگرداند تا عکسی از این سیاره ی کوتوله که داشت از برابر خورشید می گذشت بگیرد. هنگامی که پلوتو کاملا جلوی خورشید را گرفت، جو پیرامونش همانند حلقه ای روشن پدیدار شد. این حلقه که نور خورشید از لابلای آن می تابید به دانشمندان اجازه می دهد تا همنهش (ترکیب) آن را شناسایی کرده و کلفتی‌اش را اندازه بگیرند. نیوهورایزنز یک چنین نمایی را از شارون نیز گرفته که باید به زودی دریافت شود. [دیدید: * خیره کننده: تصویر پلوتو از سمت شب آن، جو پر از غبارش را می نمایاند]

پیش از آن که نیوهورایزنز به پلوتو برسد، دانشمندان چنین مشاهداتی را از روی زمین و با کمک یک ستاره ی دوردست انجام داده بودند. در این سنجش ها نشانه ی هیچ جَوی برای شارون دیده نشد، ولی نشان داد که اگر جَوی هم در کار باشد بیشینه ی فشار آن ۱ میکروبار خواهد بود.

به گفته ی گلدستون، مشاهدات انجام شده توسط نیوهورایزنز می تواند جَوی را برای شارون آشکار کند که تا ۱۰۰۰ بار کم نورتر از چیزی که روی زمین دیده می شود باشد. چنان چه گلدستون می گوید، اگر شارون دارای جَوی به تنُکی ۱ نانوبار باشد هم نیوهورایزنز می تواند آن را ثبت کند. (هر "بار" یا bar تقریبا هم ارز فشار هوای زمین در سطح دریاست.) گلدستون امیدوارست که همه ی نتایج این فروپوشانش (اختفای) خورشید توسط شارون را تا پایان ماه سپتامبر ببیند.

سنجش دیگری توسط نیوهورایزنز انجام شده که داده هایش می تواند به رد یا اثبات نظریه ی "جَوی که به دام شارون افتاده و روی آن یخ زده" کمک کند: نرخ گریز جو پلوتو. گرچه این نرخ در گذشته برآورد شده بود، ولی نیوهورایزنز می تواند نرخ استوارتر و قطعی تری تعیین کند که به دانشمندان در شناخت بیشتر و مدل سازی بهتر کمک کند.

در پایان، دوربین شناسایی برد بلند نیوهورایزنز (لوری، LORRI) هم تصاویری برجسته‌نما (استریو) از شارون گرفته که به دانشمندان برای اندازه گیری فاصله تا سطح آن کمک خواهد کرد. دانشمندان با بهره از این سنجش ها می توانند فرازا یا ارتفاع از سطح شارون را تعیین کنند- از جمله در ناحیه ی قطب شمالش که شاید حوضه ای در آن باشد.

همه ی این داده ها می توانند این را که شارون دارد ذرات جو گریخته ی پلوتو را گردآوری می کند نشان دهند- ولی شاید هم چیزی به کلی متفاوت آشکار شود. با این حال گلدستون و گراندی بر این پافشاری دارند که اندیشه ی "جو به دام افتاده ی یخ زده" هنوز هم آزمایش می شود. با دریافت هر چه بیشترِ داده های نیوهورایزنز که اکنون در آن سوی پلوتو به پیش می رود، و بررسی آن ها توسط دانشمندان، سرانجام پاسخی تایید شده به این پرسش داده خواهد شد.

واژه نامه:
red pole - Pluto - moon - Charon - dwarf planet - atmosphere - NASA - New Horizons - Will Grundy - Lowell Observatory - Earth - binary planet system - sun - Randy Gladstone - Southwest Research Insitute - crater - crystalize - polar basin - crust - dial-up Internet - star - bar - occultation - Long Range Reconnaissance Imager - LORRI - stereo - elevation - planet - nitrogen

منبع: Space.com

یکی از آخرین عکس های انسان روی ماه

این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
بر روی ماه، به آسانی می توانید به یاد بیاورید که خودرویتان را کجا نگه داشته اید.
در دسامبر ۱۹۷۲، فضانوردان آپولو ۱۷، ایوجین سرنان و هریسون اشمیت حدود ۷۵ ساعت را در دره ی ثور-لیترو (Taurus-Littrow) روی ماه گذراندند و در همان زمان، همکارشان رونالد ایوانز هم بر فراز سر آن ها در مدار ماه می چرخید.
این تصویر واضح و باکیفیت توسط سرنان هنگامی که داشت به همراه اشمیت در سطح دره پرسه می زد گرفته شد. در چشم انداز، اشمیت و خودروی ماه نورد را سمت چپ و در لبه ی دهانه ی "شورتی" (Shorty)، نزدیک جایی که اشمیت زمین شناس، خاک نارنجی ماه را یافت می بینیم.
این عکس بریده ای از چشم انداز زیر است که سراسرنما یا پانورامای دره ی شورتی را نشان می دهد.
فضانوردان آپولو ۱۷ با ۱۱۰ کیلوگرم سنگ و خاک از ماه برگشتند که از همه ی سنگ و خاکی که فضانوردان پیشین از جاهای دیگر ماه گردآوری و به زمین آورده بودند بیشتر بود. اکنون چهل و سه سال از آن زمان می گذرد و پس از اشمیت و سرنان، دیگر هرگز کسی پای بر ماه نگذاشته.
سراسرنمای دره ی شورتی- این تصویر در اندازه ی بزرگ تر

واژه نامه:
Apollo 17 - Shorty Crater - Moon - astronaut - Eugene Cernan - Harrison Schmitt - Taurus-Littrow - valley - Ronald Evans - lunar rover

منبع: apod.nasa.gov

کهکشانی که گاز و غبارش از آن بیرون کشیده شده

این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
در این تصویر، کهکشان مارپیچی ESO 137-001 با فاصله ی ۲۲۰ میلیون سال نوری از زمین را می بینیم که دارد بر زمینه ای درخشان، در قلب خوشه‌ی کهکشانی بزرگ آبل ۳۶۲۷ (خوشه ی گونیا) حرکت می کند، در حالی که خوشه هم با خشونت تمام، اندرون بدن آن را بیرون کشیده و به فضا می ریزد.
این نما از همگذاری داده های تلسکوپ های هابل و چاندرا درست شده و ستارگان کهکشان راه شیری در صورت فلکی جنوبی سه بَر (مثلث) جنوبی هم پیش زمینه ی آن را آراسته اند.
همچنان که این کهکشان با سرعت ۷ میلیون کیلومتر بر ساعت در ماده ی داغ و تنُک میان-خوشه ای به پیش می رود، گازها و غبارهای درونش هم در اثر چیره شدن "فشار رَم" یا "فشار برخوردی تهی‌کننده" بر گرانش کهکشان، از آن جدا شده و بیرون کشیده ریخته اند.
داده های نزدیک به نور دیدنی (مریی) هابل نشان می دهد در رگه های کوتاهی از مواد بیرون ریخته شده که به رنگ آبی دیده می شوند، خوشه های ستاره ای تازه ای پدید آمده.
داده های پرتو X چاندرا هم گازهای بیرون زده و داغ شده را به شکل دنباله های افشان و آبی تیره تری نشان می دهد که تا بیش از ۴۰۰ هزار سال نوری به پایین-راست تصویر کشیده شده اند.
از دست دادن این همه گاز و غبار سرانجام کار این کهکشان برای ستاره زایی را دشوار خواهد کرد.
یک کهکشان بیضیگون زردفام بدون گاز و غبار ستاره زایی هم درست سمت راست ESO 137-001 در این چارچوب به چشم می خورد.

درین باره کامل تر بخوانید: * کهکشانی مانند عروس دریایی

واژه نامه:
Spiral galaxy - ESO 137-001 - galaxy cluster - Abell 3627 - Hubble - Chandra - Milky Way - star - constellation Triangulum Australe - ram pressure - intracluster medium - galaxy - visible ligh - X-ray - star formation - elliptical galaxy

منبع: apod.nasa.gov

شفق های قطبی نیرومند بر روی یک کوتوله قهوه ای

* اخترشناسان برای نخستین بار شفق های قطبی را بر روی یک کوتوله ی قهوه ای شناسایی کرده اند.
* کوتوله های قهوه ای به طور کلی اجرامی خنک و کم نورند، ولی شفق هایشان حدود یک میلیون بار نیرومندتر و تابناک تر از شفق های زمین است.
برداشت هنری (نقاشی) از شفق های قطبی روی یک کوتوله ی قهوه ای. اگر می توانستیم این شفق ها را ببینیم، آن ها را یک میلیون بار تابناک تر از شفق های زمینی می دیدیم. این تصویر در اندازه ی کمی بزرگ تر
اجرام شگفت انگیزی که به نام کوتوله های قهوه ای شناخته می شوند را گاهی "ستارگان ناکام" نیز می نامند. این اجرام کوچک تر از آنند که مانند بیشتر ستارگان، در هسته ی خود هیدروژن بسوزانند، ولی همچنین بزرگ تر از آنند که در رده ی سیاره ها جای گیرند. ولی پژوهشی تازه که در نشریه ی نیچر منتشر شده نشان می دهد که آن ها می توانند نمایش های شفقی نیرومند، از همان گونه شفق های قطبی که به گرد قطب های مغناطیسی سیاره ی زمین پدید می آیند نیز داشته باشند.

لئون هاردینگ، یک فن شناس در آزمایشگاه پبشرانش جت ناسا در پاسادنای کالیفرنیا، و از نویسندگان پژوهش می گوید: «این یک جلوه ی کاملا تازه از کُنش های مغناطیسی برای این گونه اجرام است.»

بر روی زمین، شفق ها زمانی پدید می آیند که ذرات باردار درون باد خورشید وارد مغناطکره ی سیاره ی ما شوند. در ناحیه ی مغناطکره یا مغناط‌سپهر، میدان مغناطیسی این ذرات را شتاب می دهد و آن ها را به سوی قطب ها می راند. این ذرات با رسیدن به قطب ها با اتم های گازهای جو زمین برهم کنش انجام می دهند که به نمایش های رنگین و پرتلالو در آسمان می انجامد.

گرگ هلینن، استادیار اخترشناسی در بنیاد فناوری کالیفرنیا (کلتک) در پاسادنا می گوید: «الکترون ها هنگامی که در مسیری مارپیچی به سوی جو زمین پایین می آیند، پرتوهای رادیویی تولید می کنند و سپس با برخورد به جو، هیدروژن جو را بر می انگیزند، فرآیندی که روی زمین و سیاره های دیگر رخ می دهد. هلینن که رهبر این گروه پژوهشی بود می افزاید: «ما اکنون دیگر می دانیم که این گونه رفتار شفقی از سیاره ها تا کوتوله های قهوه ای را در بر می گیرد.»

به گفته ی هلینن، کوتوله های قهوه ای به طور کلی اجرامی خنک و کم نورند، ولی شفق هایشان حدود یک میلیون بار نیرومندتر از شفق های زمین است، و اگر می توانستیم به گونه ای آن ها را ببینیم، آن ها را حدود یک میلیون بار درخشان تر می دیدیم. افزون بر آن، در حالی که رنگ برتر در شفق های زمینی رنگ سبز است، در شفق های کوتوله های قهوه ای رنگ سرخ روشن بیش از همه به چشم می آید که دلیلش هم بیشتر بودنِ هیدروژن در جو این اجرام است.

شالوده ی این کشف در آغاز دهه ی ۲۰۰۰ ریخته شد، زمانی که اخترشناسان کار جستجوی گسیلش های رادیویی از کوتوله های قهوه ای را آغاز کردند. این مایه ی شگفتی دانشمندان بود زیرا کوتوله های قهوه ای برخلاف خورشید و دیگر انواع ستارگان، شراره های نیرومندی ندارند و گسیلش های ذرات باردار آن ها چندان شدید نیست. [بنابراین] دلیل پیدایش این گسیلش های رادیویی پرسشی بزرگ برای اخترشناسان بود.

هلینن در سال ۲۰۰۶ دریافت که کوتوله های قهوه ای هم می توانند در بسامدهای رادیویی بتَپند (تپش داشته باشند). این پدیده ی تپش همانند چیزیست که در سیاره های شفق-دارِ سامانه ی خورشیدی خودمان دیده می شود.

هاردینگ هم که در زمان تحصیلات دکترای هلینن عضو گروه وی بود به این نکته پی برد که در طول موج های دیدنی نور کوتوله های قهوه ای تغییراتی دوره ای وجود دارد که در بسامدهای رادیویی می تپد. وی این یافته ها را در آستروفیزیکال جورنال منتشر کرد. هاردینگ برای بررسی این پدیده، دستگاهی به نام "نورسنج پرسرعت نوری" ساخت که به دنبال تغییرات شدت نور اجرام آسمانی می گشت.

آمیزه ای از یافته های آن ها دانشمندان را با این پرسش روبرو کرد: آیا این تغییرات نور کوتوله های قهوه ای می توانست زیر سر شفق ها باشد؟

در این پژوهش تازه، دانشمندان یک کوتوله ی قهوه ای به نام LSRJ1835+3259 در فاصله ی ۲۰ سال نوری زمین را بررسی کردند. پژوهشگران در این بررسی از شماری از نیرومندترین تلسکوپ های جهان بهره گرفتند -آرایه ی بسیار بزرگِ رصدخانه ی ملی رادیویی در سوکوروی نیومکزیکو، و تلسکوپ های رصدخانه ی دبلیو.ام کک در هاوایی- و همچنین تلسکوپ هیل در رصدخانه ی پالومار در کالیفرنیا.

با توجه این که باد هیچ ستاره ای در کار نیست که روی یک کوتوله ی قهوه ای شفق پدید آورد، پژوهشگران درست نمی دانند که چه چیزی دارد روی LSRJ1835+3259 شفق ایجاد می کند. شاید اگر سیاره ای در مدار کوتوله ی قهوه ای باشد و در میدان مغناطیسی آن جابجا شود بتواند جریانی پدید آورد، ولی باز هم دانشمندان برای پی بردن به ریشه ی این شفق ها نیاز به نقشه برداری از آن ها خواهند داشت.

گزارش این یافته که در شماره ی ۳۰ ژوییه ی نشریه ی نیچر منتشر شد می تواند به دانشمندان در شناخت بهترِ چگونگی تولید میدان های مغناطیسی کوتوله های قهوه ای کمک کند. افزون بر آن، کوتوله های قهوه ای به دانشمندان در بررسی سیاره های فراخورشیدی، سیاره هایی در ورای سامانه ی خورشیدی کمک خواهند کرد، زیرا جو سرد کوتوله های قهوه ای همانند چیزیست که اخترشناسان انتظار دارند در بسیاری از فراسیاره ها بیابند.

هلینن می گوید: «بررسی جو فراسیاره ها کاری چالش برانگیز و دشوار است زیرا اغلب آن ها ستاره ای بسیار پرنورتر در کنار خود دارند که نورش مایه ی دردسر رصدهاست. ولی برای نگاه کردن به جو کوتوله های قهوه ای این مشکل را نداریم.»

هلینن همچنین امیدوارست با بهره از "آرایه ی طول موج بلند اوئنز ولی" که تازه با سرمایه گذاری کلتک، JPL، ناسا و بنیاد ملی علوم ساخته شده، میدان مغناطیسی فراسیاره ها را اندازه بگیرد.

کلتک (Caltech) مدیریت JPL را برای ناسا بر عهده دارد.

واژه نامه:
brown dwarf - failed stars - hydrogen - core - planet - Nature - aurora - magnetic pole - Earth - Leon Harding - NASA - Jet Propulsion Laboratory - solar wind - magnetosphere - atom - electron - radio emission - Gregg Hallinan - California Institute of Technology - flare - frequeny - pulsing - solar system - optical wavelength - Astrophysical Journal - optical high-speed photometer - LSRJ1835+3259 - National Radio Astronomy Observatory - Very Large Array - W.M. Keck Observatory - Hale Telescope - Palomar Observatory - exoplanet - Owens Valley Long Wavelength Array - Caltech - JPL - National Science Foundation.

منبع: nasa

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه