حتی ستارگان در حال مرگ نیز می توانند راه را برای تولد سیارات جدید هموار کنند

هنگامی که ستارگان جوان از ابر متراکم هیدروژن مولکولی تشکیل می شوند، قرصی از مواد باقیمانده به نام دیسک پیشرو آنها را احاطه کرده است. سیارات از این دیسک متولد می شوند. امروزه اخترشناسان به دقت به این محیط ها نگاه می کنند و دنیاهای نوزاد را مشاهده می کنند. اما آنها تنها ستاره های جوانی نیستند که دیسکی از مواد خام در اطراف خود دارند.

برخی از ستاره های پیر در حال مرگ نیز دیسک دارند. آیا سیارات نسل دوم در چنین شرایطی می توانند تشکیل شوند؟ سیارات بعد از ستاره ها تشکیل می شوند. اما این اختلاف زمانی زیاد نیست. در منظومه شمسی، خورشید حدود 6.4 میلیارد سال پیش و زمین 4.5 میلیارد سال پیش تشکیل شدند. در نتیجه سرنوشت زمین با سرنوشت خورشید گره خورده است.

زمانی که خورشید در آینده‌ای دور به غول سرخ تبدیل می‌شود، لایه‌هایی از ماده را به فضا دفع می‌کند و در نهایت چنان منبسط می‌شود که زمین و سایر سیارات درونی منظومه شمسی را نابود می‌کند. مشتری و سیارات بیرونی منظومه شمسی زنده می مانند. اما آنها بقیه عمر خود را در مدار کوتوله های سفید که بقایای خورشید هستند می گذرانند. در این سناریو، هیچ سیاره جدیدی نمی تواند در اطراف کوتوله سفید تشکیل شود.

با این حال، خورشید ما یک نمونه نادر است. بسیاری از ستارگان سیستم های دوتایی هستند. ستاره های دوتایی معمولاً همگن هستند. اما آنها جرم دیگری دارند. از آنجا که جرم درونی یک ستاره بر آینده آن تأثیر می گذارد، ستارگان در منظومه دوتایی زندگی متفاوتی دارند. اگر جرم یکی از ستارگان به اندازه خورشید ما باشد، در پایان عمر خود به غول سرخ تبدیل می شود و مقداری از ماده را به فضا پرتاب می کند. اما در مورد بقایای ماده در سیستم های دوتایی چطور؟

اینجاست که تحقیقات جدید وارد عمل می شود: “جمعیت دیسک های گذرا در اطراف ستارگان تکامل یافته: مصنوعات سیاره ای.” Jacques Clasca نویسنده اصلی این مطالعه و ستاره شناس KU Leuven است. این مطالعه در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شد.

  کیس جدید CyberPowerPC نفس گیر است

جاذبه گرانشی ستاره دوم در منظومه دوتایی باعث می شود که مواد دفع شده توسط ستاره در حال مرگ، یک صفحه چرخان جدید تشکیل دهند که بسیار شبیه به قرص سلف در اطراف یک ستاره جوان است.

ستاره شناسان این را پیش بینی کردند. اما نکته جدید، تشکیل نسل دوم سیارات از قرص پیش سیاره ای است. طبق یک مطالعه جدید، در چنین شرایطی، جهان های جدید حدود 10 درصد از ستارگان دوتایی را تشکیل می دهند. کلااسکا، نویسنده اصلی مقاله، در یک کنفرانس خبری گفت:

در 10 درصد از ستارگان دوتایی تکامل یافته با یک دیسک، ما یک سوراخ بزرگ در دیسک می بینیم. این نشانه یک جسم شناور است که موادی را در داخل حفره جمع کرده است.

جرم موجود در سوراخ فقط می تواند یک سیاره باشد. مشاهدات یک ستاره در حال مرگ احتمال سیاره بودن آن جسم را افزایش می دهد. کلاسکا افزود:

در ستاره‌های دوتایی توسعه‌یافته که سوراخ‌های بزرگی در قرص‌های خود دارند، عناصر سنگینی مانند آهن را دیده‌ایم که در سطح یک ستاره در حال مرگ بسیار نادر هستند. این مشاهدات ممکن است این ظن را تقویت کند که ذرات غبار غنی از این عناصر در این سیاره رسوب کرده اند.

ستاره شناسان هنوز مطمئن نیستند که آیا اجرام مشاهده شده سیاره هستند یا خیر. اما شواهد بحث برانگیز است. اگر معلوم شود که نسل دوم دنیاها به این شکل شکل گرفته است، کشف بزرگی صورت خواهد گرفت. در نتیجه، نظریه تشکیل سیاره یا فرضیه سحابی درست است. استاد هانس ون وینکلرئیس موسسه نجوم KU Leuven گفت: تایید یا رد تشکیل سیاره به این روش، آزمون بی سابقه ای از نظریه های مدرن است.

تشکیل سیاره در اطراف یک ستاره مرده

تصویری از یک سیستم ستاره ای دوتایی که در آن سیارات نسل دوم تشکیل می شوند

دیسک‌های سیاره‌ای جدید فقط تحت شرایط خاص و در اطراف انواع خاصی از ستارگان تشکیل می‌شوند. ستارگان بعد از AGB (غول پس از مجانبی) این وضعیت را دارند. این ستاره ها درخشان و سرد هستند. طیف جرمی ستارگان بعد از AGB از 0.8 تا 5 جرم خورشیدی متغیر است.

  اپل آیفون در حال حاضر بزرگترین برند گوشی هوشمند در چین است

ستاره های بعد از AGB منبع هیدروژن خود را تمام کرده اند. بخش عمده ای از هسته این ستارگان از کربن و اکسیژن تشکیل شده است. اما لایه های بیرونی آنها منبسط و سرد می شوند. در نهایت ستاره به یک غول سرخ تبدیل می شود. سپس تغییر درجه حرارت در هسته ستاره منجر به ذوب هلیوم می شود. ذوب سرد شدن و انبساط ستاره را برای مدتی کند می کند. اما در نهایت هلیوم تمام می شود. ستاره سپس به سرد شدن و انبساط ادامه می دهد.

در این مرحله، ستاره هنوز به پایان خود نرسیده است. در عوض، پالس های گرما را تجربه می کند و هیدروژن بیشتری می سوزاند. همچنین جرقه های هلیوم را آزمایش می کند. اما در این نقطه، ستاره بیشتر جرم خود را به فضا پس زده است. اگر شریک مضاعف وجود داشته باشد، این ماده دور ریخته شده از بین نمی رود. شریک دوگانه ستاره مرکزی دارای گرانش است و مواد جدا شده دیسکی را در اطراف مرکز آن تشکیل می دهند.

همیشه این اتفاق نمی افتد. یکی از رایج ترین و رایج ترین مراحل تکامل دوتایی این است که ستاره شریک به دور یک ستاره در حال مرگ می چرخد. اما به دلایلی ستاره شناسان هنوز دلیل تشکیل این دیسک را نمی دانند. این پدیده تنها در 10 درصد از مطالعات تکراری مشاهده شده است.

دیسک های بعد از AGB فقط بین 10000 تا 100000 سال عمر می کنند. آیا این زمان برای تشکیل سیارات غول پیکر کافی است؟ ستاره شناسان امید کمی دارند. اما تحقیقات جدید نشان می دهد که سیارات تنها پس از 100000 سال می توانند تشکیل شوند. یک مطالعه در سال 2018 نیز این شکاف را با بررسی دیسک‌ها در دیسک‌ها بررسی می‌کند:

اگر سیارات این شکاف ها را پر کنند، سیاره هایی با جرم زحل تنها در نیم میلیون سال زندگی قبل از قرص سیاره ای تشکیل می شوند.

به گفته نویسندگان این مطالعه، حتی اگر حفره دیسک توسط یک سیاره ایجاد شده باشد، این سیاره لزوما یک سیاره نسل دوم نیست. نویسندگان گفتند:

با این حال، به نظر می رسد که اگر قرص های انتقال توسط یک سیاره ایجاد شده باشد، گویی سیارات نسل اول از فاز واکنش دوگانه جان سالم به در برده اند. در واقع، سیارات دوتایی به اندازه سیارات اطراف ستاره های منفرد به نظر می رسند، اگرچه تعداد کمی از آنها کشف شده است.

مقالات مرتبط:

همچنین، این نتیجه با برخی از ویژگی های مشاهده شده یک ستاره در حال مرگ در منظومه دوتایی مطابقت دارد. ژاک کلاسکا گفت: ما عناصر سنگینی مانند آهن را روی سطح یک ستاره در حال مرگ دیده‌ایم که بسیار نادر هستند. حالا در مورد آهن چطور؟ اولین سیاره بازمانده ممکن است آهن را جذب کند. اما فقط اگر سیارات غول پیکر باشند. نویسندگان افزودند:

اگر چنین سیاره ای از همان ابتدا در قرص وجود داشته باشد، در نهایت قرص داخلی را از مواد نسوز خالی می کند و یک الگوی تخلیه ایجاد می کند که در سطح ستاره قابل مشاهده است.

علاوه بر این، ستاره شناسان منظومه های دوگانه ای را شناسایی کرده اند که ممکن است سیارات ثانویه داشته باشند. این منظومه NN Serpentis نام دارد و محققان بسیاری سیاره هایی را در آن کشف کرده اند. کلاسکا گفت:

این سیارات کاندیدای احتمالی برای تشکیل قرص های نسل دوم هستند. اگر سناریوی سیاره‌ای خود را ثابت کند، این دیسک‌ها محیط‌های امیدوارکننده‌ای برای مطالعه شکل‌گیری سیارات نسل دوم و سناریوهای بی‌سابقه‌ای برای تشکیل سیاره‌ها هستند.

هدف بعدی نویسندگان بررسی 10 دیسک با سوراخ است. آنها می خواهند از تلسکوپ های غول پیکر رصدخانه جنوب اروپا در شیلی برای مشاهده دقیق این دیسک ها استفاده کنند.

  نمایش M1 Ultra در کالبد شکافی استودیو Macro

دیدگاهتان را بنویسید