محققان جهت درک بهتر نحوه وقوع انفجار بین دو ستاره نزدیک، از فناوری چاپ سه‌بعدی جهت شبیه‌سازی این پدیده استفاده کرده‌اند.
چاپ سه بعدی ابرانفجار کهکشانی + تصاویر
عبارات مهم : ستاره
به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، در سال 2014 منجمان متوجه شدند که یک سامانه ستاره ای دوقلو در فاصله 25 هزار سال نوری از زمین در پی یک انفجار مهیب دچار کم کردن نور بسیار شدید شده است است.
تصویرهای + چاپ سه‌بعدی ابرانفجار کهکشانی
به گفته محققان، شدت این انفجار به اندازه انفجار 10 میلیون تریلیون (10 به توان 19) عدد بمب هیدروژنی بوده است.
این سامانه دوقلو که V745 Sco نام دارد، از یک ستاره غول سرخ و یک کوتوله سفید تشکیل شده است است که زمانی که این دو ستاره در حال گردش به دور یکدیگر هستند، مواد در آن در حال کشیده شدن از غول سرخ به سمت کوتوله سفید هستند.
محققان جهت درک بهتر نحوه وقوع انفجار بین دو ستاره نزدیک، از فناوری چاپ سه‌بعدی جهت شبیه‌سازی این پدیده استفاده کرده‌اند.
غول سرخ یک ستاره بزرگ و درخشان است که در مرحله دوم عمرش به سر می برد، همجوشی هسته ای در لایه بیرونی مرکز این ستاره اتفاق می افتد.
هسته این ستارگان بسیار فشرده از جنس هلیوم است و دمای سطح آنها کمتر از ستارگانی است که مرحله اول عمرشان را می گذرانند (حدود ۵۰۰۰ درجه سانتی گراد).
یک ستاره بعد از چند میلیارد سال جهت تصویر العمل هایی همجوشی هسته ای هیدروژن کافی در هسته اش ندارد. در عوض هلیوم های باقی مانده از تصویر العمل هایی قبلی در هسته ستاره مانده، در لایه های بیرونی ستاره هنوز مقداری هیدروژن موجود هست، ولی به مقدار کافی گرم نیستند تا در تصویر العمل هسته ای شرکت کنند.
تصویرهای + چاپ سه‌بعدی ابرانفجار کهکشانی
بنابراین به علت عدم سوخت، ستاره شروع به سرد شدن و کوچک شدن می کند؛ لایه های بیرونی ستاره بر اثر جاذبه به سمت هسته کشیده می شوند و همین طور گرم تر می شوند، بخش بیرونی ستاره به قدر کافی گرم می شود تا فرایند همجوشی هسته ای را شروع کند، لذا ستاره منبع انرژی جدیدی می یابد سپس پوسته ستاره شروع به سوختن می کند و گرمای تولیدشده باعث منبسط شدن ستاره می شود که “غول سرخ” نامیده می شود.
در ۵ الی ۶ میلیارد سال آینده، خورشید تمام سوخت هیدروژن موجود در هسته خود را مصرف می کند و شروع به منبسط شدن می کند. در بزرگترین حالت، سطح آن به حدود مدار فعلی زمین خواهد رسید. سپس خورشید اتمسفر خود را به طور کامل از دست می دهد؛ لایه های بیرونی یک سحابی سیاره ای و هسته یک کوتوله سفید را تشکیل می دهد.
محققان جهت درک بهتر نحوه وقوع انفجار بین دو ستاره نزدیک، از فناوری چاپ سه‌بعدی جهت شبیه‌سازی این پدیده استفاده کرده‌اند.
تکامل خورشید در مرحله “غول سرخ” به طور کامل مدل سازی شده است هست، ولی هنوز مشخص نیست که آیا خورشید زمین را خواهد بلعید یا اینکه زمین در مدار خود باقی خواهد ماند. عدم اطمینان در این مورد به این علت است که خورشید درحالی که هیدروژن را می سوزاند، جرم خود را به تدریج از دست می دهد و در نتیجه گرانش آن نیز کمتر شده است و باعث می شود در طی چند میلیارد سال آینده مدار زمین (و بقیه سیارات منظومه شمسی) به مدار دورتری انتقال یافته شود و زمین از خورشید فاصله بیشتری بگیرد. همچنین عدم قطعیتی در مورد محاسبه مدار سیارات در ۵ الی ۶ میلیارد سال آینده وجود دارد، بنابراین آینده زمین به خوبی مشخص نیست.
در درخشانترین حالت، خورشید “غول سرخ” چند هزار بار درخشان تر از امروز خواهد بود، ولی دمای سطح آن حدود نیمی از دمای فعلی خواهد بود. در فاز “غول سرخ”، خورشید به قدری درخشنده خواهد شد که تمام آب موجود روی زمین را به درون فضا تبخیر می کند و زمین دیگر قادر به پشتیبانی از حیات نخواهد بود.
تصویرهای + چاپ سه‌بعدی ابرانفجار کهکشانی
در طی زندگی یک ستاره، در دوران پیری بعضی از ستارگان که از حد ۱٫۴جرم خورشید پر جرم تر باشند، به “ستاره نوترونی” و یا “سیاهچاله” (۳برابر جرم خورشید) و اگر از این حد کم جرم تر باشند، به “کوتوله سفید” تبدیل می شوند.
کوتوله های سفید اجسامی هستند بسیار کوچک که شعاع آنها بسیار نزدیک به یک صدم شعاع خورشید در حدود شعاع زمین هست. چون جرم کوتوله های سفید تقریباً معادل جرم خورشید هست، در نتیجه چگالی آنها باید در حدود ۱۰۰۳ برابر آب یا حدود یک میلیون برابر چگالی خورشید باشد.
کوتوله سفید نسبت به خورشید بسیار کوچک هست، ولی به اندازه خورشید جرم دارد. یعنی یک فنجان از کوتوله سفید باید ۱۰۰ تن وزن داشته باشد. مقدار جاذبه سطحی در سطح کوتوله های سفید نیز بسیار زیاد است و حدود ۱۰۰ میلیارد برابر گرانش زمین است.
ماده تشکیل دهنده کوتوله های سفید به اندازه ای به هم فشرده است که یک فنجان از آن صدها تن وزن دارد، کوتوله های سفید که تعدادشان در کهکشان ما نسبتاً زیاد هست، آخرین مرحله تکامل بسیاری از ستاره ها هستند. ستاره هایی که جرمشان تقریباً معادل جرم خورشید (۱٫۴ جرم خورشید) و یا کمتر از آن است به احتمال زیاد همگی به کوتوله سفید تبدیل می شوند. این اصطلاح جهت توصیف مرحله ای از تکامل ستاره ای به کار می رود که ستاره بعد از تبدیل شدن به “غول سرخ”، در آن مرحله از انقباض باز می ایستد. در مرحله “کوتوله سفید”، ماده ستاره ای فشرده می شود و به جسمی کم نور، به اندازه ای بسیار کوچک، به بزرگی زمین، تبدیل می شود. از آنجا که ستاره دیگر هیچ منبعی جهت تولید انرژی ندارد، سرد می شود. بعد یک کوتوله سفید، ستاره ای است که دیگر سوخت هسته ای اش تمام شده است و در نتیجه بسیار فشرده و کوچک می شود. چنین ستارگانی بسیار داغ هستند، ولی آهسته آهسته دمای خود را از دست می دهند.
از روی فاصله و نورانیت ظاهری اندازه گیری شده است کوتوله های سفید، محاسبه درخشندگی حقیقی آن ها امکان پذیر هست. کوتوله های سفید ستاره های بسیار کم نوری هستند، جهت مثال می توان به منظومه “شباهنگ” و همدم کوتوله سفیدش اشاره کرد. شباهنگ یک ستاره معمولی است و نورانی ترین ستاره آسمان هست. ولی همدم کوتوله سفید آن ۱۰ قدر کم نورتر است و آن را جز با تلسکوپ در شرایط مناسب نمی توان دید.
محققان دانشگاه پالرموی ایتالیا با همکاری محققان دانشگاه هاروارد با استفاده از داده های رصدخانه فضایی اشعه ایکس “چاندرا”(Chandra) که متعلق به “سازمان فضایی آمریکا”(ناسا) هست، موفق شدند اطلاعات زیادی در رابطه با این انفجار عظیم به دست بیاورند که در طی این بررسی ها یک اتفاق عجیب نظر آنها را به خود جلب کرد.
محققان متوجه شدند که بعد از وقوع انفجار حجم زیادی از مواد ناشی از این انفجار به سمت زمین پرتاب شده است است و به همین علت رصد آن با شرح مناسب انجام شده است است و جهت روشن شدن بهتر شرح محققان با استفاده از داده های رایانه ای اقدام به چاپ یک مدل سه بعدی از این انفجار کردند.
در این مدل، یک دیسک بزرگ از گازهای ناشی از انفجار در مدار استوای این دو ستاره تشکیل شده است است که گازهای آن سردتر از بقیه گازها هستند.
از این انفجار یک حلقه بسیار داغ از اشعه ایکس در مدار این دو ستاره تشکیل شده است است که جاذبه کوتوله سفید مانع از پراکنده شدن آن شده است است.
نکته دیگری که محققان به آن دست یافته اند، این است که میزان انتشار مواد در پی این انفجار کمتر از مقدار معمول است که نشان می دهد همچنان ماده و انرژی مورد نیاز جهت انفجارهای زیاد در این سامانه باقی مانده است.
نتایج این تحقیق در اعلانات ماهیانه Royal Astronomical Society انتشار یافته است.
واژه های کلیدی: ستاره | خورشید | محققان | انفجار | خورشید | اخبار علمی و آموزشی
دانلود فایل ها
توجه: ممکن است تمام لینک های دانلود به دستور مقام قضایی حذف شده باشد...
