مشاهده‌ی ویژگی‌های هندسی عجیب در پیش‌ستاره‌ها
مجله علمی ایلیاد - گروهی از محققان با انجام مشاهداتی در خصوص مولکول‌های موجود در پیش‌ستاره‌ی «L1527» به سرنخ‌های جدیدی از درک نحوه‌ی بروز گشتاور چرخشی توسط گرد و غبار سحابی مولکولی در حال فروپاشی دست یافتند. آنان همچنین توانستند به ناحیه‌‌ای معروف به «مانع مرکز گریز» نفوذ یابند. رصد خانه‌ی ALMA در شمال شیلی، مرکز انجام مشاهدات بوده است.
یکی از معماهای بزرگ در اخترفیزیک نحوه‌ی پدیدار شدن ستاره‌هایی نظیر خورشید از فروپاشی سحابی‌های مولکولی در مناطق مستعد ایجاد ستاره است. این معما از دیدگاه فنی به‌عنوان مسئله‌ی گشتاور چرخشی در ایجاد ستاره شناخته می‌شود. گاز موجود در سحابی به وجود آورنده‌ی ستاره، حالتی چرخشی دارد که مقداری گشتاور چرخشی بر هر یک از عنصرهای گازی تحمیل می‌کند. با فراهم شدن زمینه برای فروپاشی آن، به وضعیتی می‌رسد که کشش گرانشى ستاره‌ی نوپا، در اثر نیروی گریز از مرکز، به تعادل دست می یابد؛ لذا دیگر شاهد فروپاشی با شعاع مشخصی نخواهد بود، مگر اینکه مقداری از گشتاور چرخشی‌اش را از دست بدهد. این نقطه مانع گریز از مرکز است.
اکنون گروه پژوهشی تحت رهبری «نامی ساکاى» از آزمایشگاه اشکال ستاره و سیاره «RIKEN» به سرنخ‌هایی از نحوه‌ی راهیابی گاز موجود در سحابی به سطح ستاره دست پیدا کرده‌اند. برای حصول درک بهتری از این فرآیند، ساکاى و گروهش به رصدخانه‌ی ALMA متوسل شدند؛ شبکه‌ای از ۶۶ دیش رادیویی، واقع در صحرای آتاکاما در شمال شیلی. این دیش‌ها با آرایش منظم و دقیقی کنار هم چیده شده‌اند و قابلیت تهیه‌ی تصاویری از انتشار رادیویی حاصل از نواحی پیش‌ستاره را نیز دارند.
این گروه، تصمیم به بررسی پیش‌ستاره‌ای به‌نام« L1527» گرفت که در سحابی‌ای مولکولی واقع شده است. این پیش‌ستاره با فاصله‌ای معادل ۴۵۰ سال نوری نسبت به زمین، دارای قرص چرخشی پیش‌سیاره‌ای است که در پوششی بزرگ از مولکول و گرد و غبار جای گرفته است.
ساکاى قبلاً با انجام مشاهداتى از مولکول‌های پیرامون همان ستاره، دریافته بود که بر خلاف فرضیه‌ی رایج، جابه‌جایی از پوشش فوق‌الذکر به قرص درونی، فرآیند بسیار پیچیده‌ای است. ساکاى تاکید کرد: «ما با بررسی داده‌های مشاهده‌ای به این نکته رسیدیم که ناحیه‌ی مجاور مانع گریز از مرکز، منطقه‌ای پیچیده است و تجزیه و تحلیل حرکات در محل جابه‌جایی می‌تواند در درک نحوه‌ی فروپاشی این پوشش امری ضروری و حائز اهمیت باشد. براساس مشاهداتى که ما ترتیب دادیم، این پوشش در محل یاد شده گسترش می‌یابد؛ به‌طوری که شاهد نوعی ترافیک شلوغ در ناحیه‌ی خارج از مانع گریز از مرکز هستیم و گاز در پی امواج تکانه‌ای داغ می‌شود. مشاهدات به این نکته اشاره کرد که بخش عمده‌ای از گشتاور چرخشی در اثر حرکت گاز در جهت عمودی نسبت به قرص پیش سياره‌ای از دست می‌رود.
این رفتار سازگاری خوبی با محاسباتی دارد که گروه ساکاى با استفاده از مدل‌شان انجام دادند؛ در طی آن، ذرات به مانند پیش پرتابه‌های ساده‌ای رفتار می‌کنند که نیازی به تاثیرپذیری از جانب نیروهای مغناطیسی یا نیروهای دیگر ندارند. به گفته‌ی ساکاى: «ما به استفاده از مشاهدات رصدخانه‌ی ALMA ادامه خواهیم داد تا بینش‌مان را نسبت به ویژگی‌های دینامیکی شکل‌گیری ستاره بهبود بخشیده و به‌طور کامل میزان ماده‌ی فروپاشی شده را توضیح دهیم. این کار می‌تواند در فهم بهتر تکامل منظومه‌ی شمسی خودمان هم تاثیر گذار ظاهر شود.
این مقاله توسط بخش نشریات دانشگاه آکسفورد منتشر گردید.
نوشته: ScienceDaily
ترجمه: مجله علمی ایلیاد