قبرستان‌های آسمانی نشان می‌دهد که ستارگان و سیارات با هم رشد می‌کنند

ستاره شناسان پیدا کردند؛

اخترشناسان به این کشف پیشگامانه دست یافته اند که شکل گیری سیاره در مراحل اولیه منظومه شمسی زودتر از آنچه قبلا تصور می شد آغاز می شود. این تیم دریافتند که بلوک های سازنده سیارات در کنار ستارگان مادرشان شکل می گیرد.

ستاره شناسان کشف کرده اند که شکل گیری سیارات در منظومه شمسی جوان ما خیلی زودتر از آنچه قبلا تصور می شد، با بلوک های ساختمانی سیارات که همزمان با رشد ستارگان شکل گرفتند، آغاز شد.

بر اساس مطالعات انجام شده بر روی برخی از قدیمی ترین ستارگان جهان، بلوک های سازنده سیاراتی مانند مشتری و زحل احتمالاً زمانی شروع به شکل گیری کردند که ستارگان جوان هنوز در حال رشد بودند. تصور می‌شد که سیارات تنها زمانی تشکیل می‌شوند که یک ستاره به اندازه نهایی خود برسد، اما نتایج جدید منتشر شده در مجله Nature Astronomy نشان می‌دهد که ستاره‌ها و سیارات با هم رشد می‌کنند.

این تحقیق که توسط دانشگاه کمبریج رهبری می‌شود، درک ما را از نحوه شکل‌گیری منظومه‌های سیاره‌ای، از جمله منظومه شمسی خودمان، تغییر می‌دهد و به طور بالقوه برخی از بزرگترین اسرار در نجوم را حل می‌کند.

دکتر ایمی بونسور، نویسنده ارشد این مقاله از موسسه نجوم کمبریج، گفت: “ما ایده بسیار خوبی از نحوه تشکیل سیارات داریم، اما سوال مهم این است که چه زمانی تشکیل می شوند: آیا تشکیل سیاره زودتر شروع شد، زمانی که ستاره مادر هنوز در حال رشد بود.” . … آیا رشد است یا میلیون ها سال بعد؟

برای پاسخ به این سوال، بونسور و همکارانش جو کوتوله های سفید – بقایای کم نور ستارگان باستانی مانند خورشید ما – را مطالعه کردند تا اجزای سازنده تشکیل سیاره را مطالعه کنند. این مطالعه همچنین شامل محققانی از دانشگاه آکسفورد، دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ، دانشگاه گرونینگن و موسسه تحقیقاتی ماکس پلانک برای تحقیقات منظومه شمسی، گوتینگن بود.

بونسور گفت: برخی از کوتوله‌های سفید آزمایشگاه‌های خارق‌العاده‌ای ایجاد می‌کنند، زیرا جو نازک آنها تقریباً مانند گورهایی در آسمان است.

معمولاً فضای داخلی یک سیاره خارج از محدوده تلسکوپ است. اما دسته خاصی از کوتوله‌های سفید – که به سیستم‌های “آلوده” معروف هستند – دارای عناصر سنگینی مانند منیزیم، آهن و کلسیم در اتمسفر معمولی تمیز خود هستند.

این عناصر باید از اجرام کوچک سیارکی مانند باقی مانده از تشکیل سیاره که به یک کوتوله سفید برخورد کرده و در جو آن می سوزند، آمده باشند. در نتیجه، مشاهدات طیف‌سنجی کوتوله‌های سفید آلوده می‌تواند فضای داخلی این سیارک‌های پاره‌شده را بررسی کند و به اخترشناسان بینش مستقیمی از شرایط شکل‌گیری آنها بدهد.

اعتقاد بر این است که شکل‌گیری سیاره در یک دیسک پیش سیاره‌ای – که بیشتر از هیدروژن، هلیوم و ذرات ریز یخ و غبار ساخته شده است – شروع می‌شود که به دور یک ستاره جوان می‌چرخد. بر اساس تئوری پیشرو فعلی در مورد چگونگی تشکیل سیارات، ذرات غبار به هم می چسبند و در نهایت اجسام جامدی را تشکیل می دهند که بزرگتر و بزرگتر می شوند. برخی از این اجرام بزرگتر به رشد خود ادامه می دهند و به سیاره تبدیل می شوند و برخی نیز سیارک باقی می مانند، مانند آنهایی که در مطالعه فعلی با کوتوله های سفید برخورد کردند.

محققان مشاهدات طیف‌سنجی جوی 200 کوتوله سفید آلوده از کهکشان‌های مجاور را تجزیه و تحلیل کردند. بر اساس تجزیه و تحلیل آنها، ترکیب عناصری که در اتمسفر این کوتوله‌های سفید دیده می‌شوند را می‌توان تنها در صورتی توضیح داد که بسیاری از سیارک‌های اولیه یک بار ذوب شوند و باعث فرورفتن آهن سنگین در هسته شوند در حالی که عناصر سبک‌تر به سطح می‌روند. این فرآیند که به عنوان تمایز شناخته می شود، همان چیزی است که به زمین هسته غنی از آهن می دهد.

بونسور گفت که ذوب را فقط می توان به عناصر رادیواکتیو بسیار کوتاهی نسبت داد که در مراحل اولیه منظومه های سیاره ای وجود داشتند اما تنها در یک میلیون سال از بین رفتند. به عبارت دیگر، اگر این سیارک توسط چیزی که فقط برای مدت کوتاهی در شروع منظومه سیاره ای وجود داشت ذوب می شد، آنگاه فرآیند تشکیل سیاره بسیار سریع آغاز می شد.

این مطالعه نشان می‌دهد که تصویر اولیه شکل‌گیری ممکن است درست باشد، به این معنی که مشتری و زحل زمان زیادی برای رشد به اندازه فعلی خود داشتند.

بونسور می‌گوید: «مطالعه ما این اجماع رو به رشد را تکمیل می‌کند که تشکیل سیاره زودتر شروع شده و اولین اجرام همزمان با ستاره‌ها تشکیل شده‌اند.

تجزیه و تحلیل کوتوله های سفید آلوده به ما می گوید که این فرآیند ذوب رادیواکتیو یک مکانیسم بالقوه در همه جا است که بر شکل گیری تمام سیارات فراخورشیدی تأثیر می گذارد.

این تازه آغاز راه است – هر بار که یک کوتوله سفید جدید پیدا می کنیم، می توانیم شواهد بیشتری جمع آوری کنیم و در مورد نحوه تشکیل سیارات اطلاعات بیشتری کسب کنیم. ما می‌توانیم عناصری مانند نیکل و کروم را ردیابی کنیم و بفهمیم این سیارک در زمان تشکیل هسته آهنی خود چقدر بزرگ بوده است.

شگفت انگیز است که ما می توانیم چنین فرآیندهایی را در سیستم های سیاره فراخورشیدی کشف کنیم.

انتهای پیام/