یک نوع ستارۀ عجیب پس از 40 سال جستجو کشف شد
بيگ بنگ/ اين ستاره از ديد اخترشناسان به منزلۀ گنج پنهاني در فضاست؛ ستارهاي که درون پوستهاي از ستاره بزرگتر ديگري جاي دارد. اين اتفاق زماني به وقوع ميپيوندد که ستارۀ در حال مرگ، ستاره کوچکتر و مُردهاي را ميبلعد. اين پديده عجيبِ کيهاني براي چندين دهه در حد نظريه بود.
اين جرم سماوي تورن-زيتکو(TZO) نام دارد. وجود اين جرم براي نخستينبار در سال 1975 توسط يک فيزيکدان به نام «کيپ تورن»و يک اخترشناس به نام «آنا زيتکو» پيشنهاد شد. تورن-زيتکو به ستارههاي هيبريد عجيبي اطلاق ميشود که ظاهراً از منظومههاي دوتاييِ حاوي دو ستاره غولپيکر (يک ستاره نوتروني و يک ستاره غول سرخ) به وجود ميآيد. ستارههاي نوتروني به اجساد فوقالعاده متراکم ستارههاي عادي ميگويند.
ستارههاي غول سرخ به ستارههاي در حالِ مرگ گفته ميشود که بزرگترين قُطر را در ميان ستارههاي جهان دارند؛ قطر آنها 200 تا 2000 برابر بيشتر از خورشيد تخمين زده ميشود. «اميلي لوسک» محقق، نويسنده اصلي مقاله و اخترفيزيکدان در دانشگاه کلرادو در بولدر گفت: «قطر آنها آنقدر بزرگ است که اگر آنها را در محل خورشيد بگذاريد، پاي فراتر از مدار زحل ميگذارند.»
شکار ستارههاي هيبريدي
بر اساس فرضيه، جرم تورن-زيتکو زماني پديد ميآيد که يک ستاره غول سرخ به احاطۀ ستاره نوتروني بپردازد. اين ادغام موجب پيدايش پوسته سوزاني از ماده در اطراف هسته نوتروني ميشود؛ اين پوسته در هنگام سوختن، عناصر تازهاي را به وجود ميآورد. “کيپ تورن” اظهار داشت: «همرفتي، گردش گاز داغ درون ستاره، مستقيماً به درون پوسته سوزان رسيده و فراوردههاي ايجاد شده را قبل از اينکه سوختن مواد به پايان برسد به سطح ستاره انتقال ميدهد.»
از ديد نظري، جرم “تورن-زيتکو” بايد مشابهِ ستارههاي غول سرخ پرنور باشد. با اين حال، بخشهاي دروني و منحصربفرد تورن-زيتکو بايد مقادير بسيار زيادي روبيديوم، استرونيوم، ايتريوم، زيرکونيوم، موليبدنوم و ليتيوم توليد کند. در اين صورت است که از ستاره غول سرخِ عادي متمايز ميشود. بتازگي دانشمندان موفق به کشف ستارۀ غول سرخي با نشانههاي شيميايي متمايز با “تورن-زيتکو” شدهاند؛ اين يافته نشان ميدهد که احتمالاً دانشمندان براي نخستينبار با چنين موارد عجيبِ فضايي روبرو شدهاند. زيتکو خاطرنشان کرد: «من بسيار خوشحالم که پيشبينيِ نظريمان به کمک مشاهدات جديد به اثبات رسيده است.»
در کهکشان کوتوله نه چندان دور
جرم سماويِ تورن-زيتکو با نام علميِ HV 2112 شناخته ميشود. اين ستاره عضوي از ابر ماژلاني کوچک است؛ اين ابر ماژلاني يک کهکشان کوتوله ميباشد که 200 هزار سال نوري با زمين فاصله دارد و يکي از همسايههاي نزديکِ کهکشان راه شيري به حساب ميآيد و از نيمکرۀ جنوبي کره زمين با چشم غيرمسلح قابل رويت است.
اين عکس، مکان جرم سماويِ “تورن-زيتکو” را نشان ميدهد؛ ستاره هيبريدي که تصور ميشود در هنگام بلعيده شدن ستاره نوتروني توسط يک غول سرخ ايجاد شده باشد. اين ستاره که به نام HV 2112 شناخته ميشود، در ابر ماژلاني کوچک واقع شده و حدود 200 هزار سال نوري با زمين فاصله دارد.
محققان HV 2112 را پس از بررسي 62 ستاره غول سرخ به کمک تلسکوپ 6.5 متريِ ماژلان در شيلي و تلسکوپ 3.5 متريِ رصدخانه آپاچي پوينت در نيومکزيکو شناسايي کردند. آقاي لوسک در مصاحبه گفت: «ما در شب اول کاريمان با تلسکوپ ماژلان با کشف شگفتانگيزي مواجه شديم؛ لحظه عجيبي بود. ما مشغول بررسي دادههاي خام بوديم که متوجه آن شديم. وقتي دادههاي يک ستاره نمايان شد، طيف عجيبي را مشاهده کرديم. يکي از همکاران ما به نام نيديا مورل با دقت دادههاي اين ستاره را مورد بررسي قرار داد و بلافاصله گفت: من نميدونم اين چيه، اما ميدونم که ازش خوشم مياد! ما متوجه شديم که اين ستاره ويژگيهاي متمايزي دارد. سپس بررسيهاي بيشتر نشان داد که اين جرم سماوي ميتواند، يک “تورن-زيتکو” است.»
دانشمندان مقادير اضافيِ روبيديوم، موليبدونم و ليتيوم را در پوسته گازيِ اين ستاره تاييد کردند. لوسک در ادامه گفت: «اگر HV 2112 يک جرم تورن-زيتکو باشد، ميتواند پيام خوبي براي محققان داشته باشد. در صورت تاييد اين مورد، شواهدي محکم از وجود مدل کاملاً متفاوت از چگونگي کارکردِ بخشهاي دروني ستارهها به دست ميآيد. درون اين ستارهها، شايد روش تازهاي براي ايجاد عناصر وجود داشته باشد. پيبردن به اينکه عناصر گوناگون از کجا نشات ميگيرند، ميتواند نقش مهمي در افزايش درک دانشمندان از چگونگي کارکرد جهان داشته باشد. هميشه اين جمله را ميشنويم که همه چيز از مواد ستارهاي ساخته شده است؛ درون اجرام سماويِ تورن-زيتکو، شايد راه جديدي براي ساختن اين مواد موجود باشد.»
اگرچه HV 2112 دقيقاً همان چيزي است که محققان انتظار داشتند باشد، اما بخشي از اين انتظارات بر پايه مدلها و پيشبينيهايِ چند دهه پيش است. لوسک در پايان گفت: «من تا به امروز ايميلهاي زيادي از طرف علاقمندان به انجام مدلهاي رايانهاي دريافت کردهام. آنها ميخواهند چگونگي کارکرد بخشهاي درونيِ جرم تورن-زيتکو را با استفاده از اين مدلها مورد آزمايش قرار دهند. تا همين چند وقت پيش، تورن-زيتکو موضوع گُنگ و پرابهامي به شمار ميرفت، اما اکتشاف ما علاقه به بررسي اين ستارهها را افزايش داده است. ما بايد به انجام تحقيقات بيشتر و گردآوري اطلاعات بيشتر در خصوص ويژگيهاي تورن-زيتکو بپردازيم. ما پاي به سفري هيجانانگيز گذاشتهايم.» جزئيات بيشتر اين پژوهش در مجله «MNRAS Letters» منتشر شده است.