تلسکوپ فضایی هابل جزئیات چشم‌نواز یک ستاره‌ی جوان را به تصویر کشید
تلسکوپ فضایی هابل به مناسبت ۳۱ سالگی خود عکسی چشم‌نواز با جزئیات بالا از یک ستاره‌ی جوان در حال مرگ از نوع ستارگان متغیر آبی درخشان، منتشر کرده است.
دانشمندان تلسکوپ کهنه‌کار هابل، به مناسبت ۳۱ سالگی آن، را به سمت یکی از سلبریتی‌های آسمان نشانه رفتند. یکی از درخشان‌ترین ستاره‌های دیده شده در کهکشان ما که توسط هاله‌ای از گاز و گردوغبار دربر گرفته شده است.
اهمیت این ستاره‌ی غول‌پیکر آن است که در مرز مرگ و زندگی قرار دارد. این ستاره با نام «ای‌جی شاه‌تخته» (AG Carinae) برای جلوگیری از نابودی خود در حال جنگ میان گرانش و فشار تابشی است. پوسته‌ای از گاز و گردوغبار ستاره را احاطه کرده که حدود ۵ سال نوری عرض دارد. مسافتی که برابر با فاصله‌ی ما تا پروکسیما قنطورس به‌عنوان نزدیک‌ترین ستاره پس از خورشید است.
این ساختار در پی یک یا چند فوران غول‌پیکر در حدود ۱۰ هزار سال پیش ایجاد شده است که طی آن ستاره لایه‌های بیرونی خود را از دست داده است. انفجاری بسیار عظیم که تقریبا ۱۰ برابر جرم خورشید را به فضا پرتاب کرده است.
ابعاد ستاره‌ی ای‌جی شاه‌تخته
Credit: NASA, ESA, STScI
این انفجارهای دیده شده توسط هابل، روندی عادی در زندگی یک گونه‌ی نادر از ستاره‌هاست که ستاره‌ی «متغیر آبی درخشان» (Luminous Blue Variable) نامیده می‌شوند. یک مرحله‌ی پرتنش کوتاه‌مدت برای یک ستاره‌ی بسیار درخشان و چشم‌نواز که سریع زندگی می‌کند و جوان می‌میرد.
این ستاره‌ها در میان پرجرم‌ترین و درخشان‌ترین ستاره‌های شناخته‌شده جای دارند. آن‌ها در مقایسه با عمر تقریبا ۱۰ میلیارد ساله‌ی خورشید ما فقط چند میلیون سال زندگی می‌کند. ای‌جی شاه‌تخته هم‌اکنون چند میلیون سال عمر دارد و با فاصله‌ی ۲۰ هزار سال نوری از ما در کهکشان راه شیری قرار گرفته است.
«کرستین ویس» (Kerstin Weis) متخصص ستارگان آبی متغیر از دانشگاه رور بوخوم آلمان گفت: «من مطالعه‌ی این نوع ستارگان را دوست دارم زیرا شیفته‌ی بی‌ثباتی آن‌ها هستم. آن‌ها رفتارهای عجیبی دارند.»
انفجارهای بزرگی مانند آنچه سحابی را شکل داده، در طول عمر یک متغیر آبی درخشان یک یا دو بار روی می‌دهد. یک ستاره‌ی آبی متغیر درخشان فقط وقتی مواد را به بیرون پرتاب می‌کند که به‌عنوان یک ابرنواختر در معرض نابودی باشد. بدین ترتیب این نوع ستاره‌ها از جمله ای‌جی شاه‌تخته به دلیل شکل‌های عظیم و دمای بسیار داغ برای حفظ ثبات خود، در نبردی پیوسته هستند.
این یک رقابت میان فشار تابشی از درون ستاره است که مواد را به بیرون هل می‌دهد و فشار گرانشی که آن را به درون می‌کشد. این برهم‌کنش کیهانی منجر به انبساط و انقباض ستاره می‌شود. گاهی فشار بیرونی در این نبرد پیروز می‌شود و ستاره به اندازه‌ای منبسط می‌شود که مانند آتشفشان در حال فوران، لایه‌های بیرونی خود را به فضا پرتاب می‌کند.
این طغیان تنها زمانی روی می‌دهد که ستاره در آستانه‌ی فروپاشی است. پس از بیرون انداختن مواد، ستاره به اندازه‌ی طبیعی خود منقبض می‌شود، دوباره ساکن می‌شود و برای مدتی آرام خواهد بود.
مانند بسیاری از ستاره‌های متغیر درخشان آبی دیگر، ای‌جی شاه‌تخته هم ناپایدار باقی می‌ماند. این ستاره انفجارهای ضعیف‌تری را هم تجربه کرده که به اندازه‌ی انفجار عامل سحابی فعلی، قدرتمند نبوده‌اند. اگرچه ستاره فعلا در حال سکون است اما به‌عنوان یک ستاره‌ی بسیار داغ همچنان تابش کم‌نور و باد قدرتمند ستاره‌ای (جریان ذرات باردار) را ادامه می‌دهد. این جریان خروجی همچنان به ایجاد سحابی باستانی کمک می‌کند و با برخورد به سحابی بیرونی، ساختارهای پیچیده‌ای را شکل می‌دهد.
باد قدرتمند ستاره‌ای با سرعت ۱ میلیون کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند که حدود ۱۰ برابر سریع‌تر از سحابی در حال گسترش است. باد داغ با گذشت زمان مواد خنک‌تر خارج شده از ستاره را همراه خود جابه‌جا و آن را از ستاره دورتر می‌کند. اثری مانند «برف‌روبی» که باعث ایجاد یک حفره در اطراف ستاره شده است.
ماده‌ی قرمز درخشان در این عکس هابل، هیدروژن برانگیخته شده است که با گاز نیتروژن پوشانده شده است. مواد قرمز پراکنده در بخش بالایی سمت چپ تصویر هم نقاطی را نشان می‌دهند که باد ناحیه‌ی کم‌چگال‌تری از مواد را پاره کرده و آن‌ها را به اعماق فضا کشانده است.
یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های این جرم کیهانی که با رنگ آبی مشخص شده، ساختارهای رشته‌ای هستند که به شکل بچه قورباغه‌ها و حباب‌هایی دو طرف سحابی قرار دارند. این ساختارها توده‌های گردوغباری هستند که توسط نور بازتاب یافته از ستاره روشن می‌شوند.
ساختارهای این‌چنینی که در سمت چپ و پایین دیده می‌شوند هم توده‌های گردوغبار متراکم‌تری هستند که شکل آن‌ها توسط باد ستاره‌ای تغییر یافته است. دید تیزبین هابل این ساختارهای ظریف را با جزئیات کامل نشان می‌دهد.
ستاره‌ی ای‌جی شاه‌تخته از نگاه هابل
Credit: NASA, ESA, STScI
این تصویر در نور مرئی و فرابنفش گرفته شده است. نور فرابنفش نمای واضح‌تری از ساختارهای گردوغبار رشته‌ای را نشان می‌دهد که تا پایین به سمت ستاره امتداد یافته‌اند. هابل برای مشاهدات در طیف فرابنفش ایدئال است زیرا این محدوده‌ی طول موج را فقط می‌توان از فضا مشاهده کرد.
ستارگان عظیم مانند ای‌جی شاه‌تخته به دلیل اثرات گسترده‌ای که بر محیط خود دارند برای ستاره‌شناسان از اهمیت زیادی برخوردارند. بزرگ‌ترین برنامه در تاریخ هابل با عنوان «کتابخانه‌ی ستاره‌های جوان فرابنفش به‌عنوان استانداردهای پایه» به مطالعه‌ی نور فرابنفش ستاره‌های جوان و شیوه‌ی شکل‌گیری محیط اطراف آن‌ها می‌پردازد.
ستارگان متغیر آبی درخشان بسیار نادر هستند و کمتر از ۵۰ نمونه از آن‌ها در میان کهکشان‌های گروه محلی کهکشان‌های همسایه‌ی ما شناخته شده‌اند. این ستاره‌ها ده‌ها هزار سال را در این مرحله می‌گذرانند که در تاریخ کیهانی مانند یک چشم بر هم زدناست. انتظار می‌رود که بسیاری از این ستاره‌ها با انفجارهای ابرنواختری عظیم به زندگی خود پایان دهند و جهان را از عناصر سنگین‌تر از آهن غنی کنند.
عکس کاور: بخشی از تصویر هابل از ستاره‌ی ای‌جی شاه‌تخته به‌عنوان یکی از شناخته‌شده‌ترین ستارگان متغیر آبی درخشان
Credit: NASA, ESA, STScI
منبع: NASA
