کشف و تصویربرداری مستقیم از یک کوتوله قهوهای
دکتر محسن شادمهری دانشیار گروه فیزیک دانشگاه گلستان
تنوع اجرام سماوی و بهویژه ستارهها حیرتانگیز است. برخی از ستارهها بسیار پرجرمند و برخی دیگر آنچنان کمجرم که بهسختی میتوان آنها را ستاره نامید. این ستارههای «شکستخورده» که بهعنوان «کوتولههایقهوهای» شناخته میشوند قادر به تولید انرژی مانند ستارههای معمولی نیستند، زیرا جرمشان آنقدر نیست که در آنها فرآیند گداخت هستهای رخ دهد. از این روست که شاید به نوعی بتوان کوتولههای قهوهای را در قلمرو سیارههای فراخورشیدی هم مطرح کرد. در واقع کوتولههای قهوهای مرز بین ستاره و سیاره هستند. مرحلهای ناشناخته در حکایت پیدایش ستارهها و سیارهها که اطلاعات بسیار کمی از آن داریم. برآورد میشود در اطراف خورشید بیش از 100 کوتوله قهوهای وجود داشته باشد.
حال تجسم کنید کوتوله قهوهای، یک جرم سماوی کم فروغ است که مانند ستارهها تابش قابل ملاحظهای ندارد. سیارههای خارج از منظومه شمسی هم همینطور کمنورند. این دقیقا همان مشکل اساسی است که باعثشده تاکنون اخترشناسان نتوانند از کوتولههای قهوهای بهطور مستقیم تصویربرداری کنند. پس چطور میتوان یک کوتوله قهوهای را مشاهده و ثبت کرد؟ قدری خوششانسی لازم است و البته بهکاریگیری فناوریهای نوین.
بهتازگی گروهی از اخترشناسان به یاری روشهای تصویربرداری بسیار پیشرفته که در مطالعات سیارههای فراخورشیدی بهکار میرود، تحولی حیرتانگیز را رقم زدند! آنها موفق شدند به دور ستارهای مشابه خورشید در فاصله 86سال نوری به نام HD33632Aa یک کوتوله قهوهای را کشف و برای نخستینبار از چنین جرم سماوی بهطور مستقیم تصویربرداری کنند. دستاوردی بینظیر! تاکنون بیش از 4000سیاره فراخورشید کشف شدهاند اما تصویربرداری مستقیم از آنها یک چالش اساسی است. این گروه از اخترشناسان همین روشهای نوین تصویربرداری را بهکار گرفتند. در فاصلههای خارج از تصوری که سیارههای فراخورشیدی قرار دارند، ستارهها مانند یک نقطه کمسو رصد میشوند؛ چه برسد به سیارههای احتمالی اطرافشان که از خود نوری ندارند و صرفا بازتابدهنده نور ستاره مرکزی هستند. در نتیجه، ثبت و آشکارسازی نور فراخورشیدیها کار بسیار دشواری است.
ابعاد و فاصله منظومه کشفشده
فاصله این کوتوله قهوهای تازه کشفشده موسوم به HD33632Ab از ستاره میزبانش حدود 20 برابر فاصله زمین از خورشید است. جرم آن نیز حدود 46برابر جرم سیاره مشتری تخمینزده میشود. برای مقایسه توجه کنید که جرم سیاره مشتری حدود 317برابر جرم سیاره زمین است؛ بنابراین، جرم این کوتوله قهوهای تقریبا 14هزار و 582 برابر جرم کرهخاکی ماست! نکته جالب توجه اینجاست که نهتنها از این کوتوله قهوهای بهطور مستقیم تصویربرداریشده بلکه این امکان نیز فراهم است که جو آن را نیز تجزیه و تحلیل کنیم. دادههای اولیه حکایت از آن دارند که در جو کوتوله قهوهای HD33632Ab مولکولهای آب و مونوکسیدکربن وجود دارند.
اهمیت این کشف
اخترشناسان امیدوارند با بررسی طیف جو این کوتوله قهوهای بتوانند به شناخت بهتری از سازوکارهایی دست یابند که منجر به تولید مولکولهای مختلف میشود. گرچه یک کوتوله قهوهای مانند ستارههای معمولی تابش ندارد اما آیا ممکن است تولید انرژی در اعماق آنها روی دهد؟ هنوز بهدرستی نمیدانیم، هرچند مطالعات نظری این امکان را نیز منتفی نمیداند.
تیتر خبرها