تصویری با جزئیات بالا از ستاره‌ی قلب‌ العقرب ثبت شد

در عالم شناخته‌شده، تریلیون‌ها ستاره وجود دارد که از بین آن‌ها، تنها خورشید را به‌خوبی می‌شناسیم. شناختن یک ستاره از میان چندین تریلیون ستاره، دستاورد بزرگی نیست؛ اما دانشمندان گام‌های مهمی در این راه برداشته‌اند. به‌تازگی گروهی از ستاره‌شناسان موفق شدند برای نخستین بار، از یک ستاره ابرغول سرخ، نقشه‌برداری کنند. گفته می‌شود که در آینده می‌توان از این روش برای نقشه‌برداری از دیگر ستاره‌ها نیز استفاده کرد.

ستاره‌های ابرغول سرخ، پرجمعیت‌ترین ستاره‌های عالم هستند. ستاره‌های ابط‌الجوزا و قلب‌العقرب، دو ابرغول سرخ هستند که با چشم غیر مسلح نیز دیده می‌شوند. قلب‌العقرب، ستاره‌ای سرخ و نامزد ابرنواختر است که در صورت فلکی عقرب قرار دارد و یکی از درخشان‌ترین ستاره‌های آسمان شب به شمار می‌رود. ستاره‌های ابرغول سرخ، یک رفتار مشترک از خود به نمایش می‌گذارند و همین موضوع باعث سردرگمی ستاره‌شناسان شده است.

گروهی از ستاره‌شناسان تصمیم گرفتند با نگاهی نزدیک‌تر به ستاره‌ی قلب‌العقرب، از این پدیده‌ی مرموز پرده بردارند. قلب‌العقرب گزینه‌ی مناسبی برای این کار محسوب می‌شود؛ زیرا به‌اندازه‌ی کافی بزرگ است و در آخرین سال‌های زندگی خود به سر می‌برد.

کِیچی اوتاکا، از دانشگاه کاتولیک شمال شیلی، در جریان بیانیه‌ای خبری گفت:

ستاره‌هایی همچون قلب‌العقرب در آخرین دوره‌ی تکامل، با سرعت بالایی جرم خود را از دست می‌دهند و دلیل این موضوع بیش از نیم قرن به‌صورت یک راز باقی مانده است.

این گروه ستاره‌شناس، از تلسکوپ بسیار بزرگ تداخل‌سنج (VLTI) در رصدخانه پارانال در شیلی که متعلق به سازمان رصدخانه جنوبی اروپا است استفاده کردند تا بتوانند از سطح ستاره‌ی قلب‌العقرب و مواد سطح آن نقشه‌برداری کنند. نتیجه‌ی این کار گروهی، ثبت تصویری با جزئیات بالا از این ستاره‌ی ابرغول سرخ رو به مرگ بود که تاکنون نظیر آن دیده نشده است.

تصویری از رصدخانه پارانال و تلسکوپ‌های VLTI

تصویربرداری قدرتمند

در رصدخانه‌ی پارانال، چهار تلسکوپ قدرتمند وجود دارد که به‌صورت ترکیبی با یکدیگر کار می‌کنند و یک تداخل‌سنج غول‌پیکر به وجود می‌آورند. نور دریافتی توسط این چهار تلسکوپ، با یکدیگر ترکیب‌ می‌شود و یک تلسکوپ مجازی بسیار بزرگ به وجود می‌آورد که همانند یک تک آینه به عرض ۲۰۰ متر کار می‌کند. این امکانات پیشرفته، به این گروه اجازه داد تا بتوانند نقشه‌ی سرعت دوبعدی قلب‌العقرب را مجدداً ایجاد کنند. این برای نخستین بار است که دانشمندان موفق می‌شوند به غیر از خورشید، از یک ستاره‌ی دیگر نیز چنین نقشه‌ای را تهیه کنند.

کِیچی اوتاکا در ادامه بيانيه خود گفت:

تلسکوپ بسیار بزرگ تداخل‌سنج، تنها وسیله‌ای است که می‌تواند به‌صورت مستقیم، حرکت گازها را در اتمسفر گسترده‌ی قلب‌العقرب اندازه‌گیری کند. این یک گام مهم در جهت رفع مشکلی است که ما سال‌ها با آن روبه‌رو هستیم.

با محاسبه‌ی اختلاف سرعت بین گازهای اتمسفری قلب‌العقرب در موقعیت‌های مختلف و میانگین سرعت کلی ستاره نسبت به آرایه تصویربرداری VLTI، می‌توان از سرعت نسبی گازهای اتمسفری در سرتاسر سطح این ستاره، نقشه‌برداری کرد. این نقشه‌برداری توانست حرکت توده‌های گاز را نشان دهد؛ اما این نقشه، عمدتاً بر فرآیندی متمرکز است که در پشت پرده‌ی چنین حرکت‌هایی وجود دارد و ما هنوز متأسفانه این فرآیند را به‌درستی درک نکرده‌ایم. طبق اظهارات کِیچی اوتاکا، گام بعدی دانشمندان، شناسایی چیزی است که باعث به وجود آمدن این حرکت‌های آشفته می‌شود.

تصویر ثبت‌شده از ستاره‌ی قلب‌العقرب توسط تلسکوپ بسیار بزرگ VLTI

این گروه ستاره‌شناس، روشی پیدا کرده‌اند که می‌توان به کمک آن، سطح یک ستاره را از فاصله‌ای بسیار دور مورد بررسی قرار داد. این گروه، امیدوار است که بتواند از این روش برای مطالعه‌ی دیگر ستاره‌ها نیز استفاده کند. کِیچی اوناکا در این خصوص می‌گوید:

در آینده، می‌توان از این روش برای بررسی و مطالعه‌ی گونه‌های مختلف ستاره‌ها، اتمسفر و ویژگی‌های سطحی آن‌ها با جزئیاتی باورنکردنی استفاده کرد. تا به این لحظه، این فناوری محدود به خورشید بود. کاری که ما انجام دادیم، اخترفیزیک ستاره‌ای را به بُعد جدیدی وارد کرد و پنجره‌ای برای رصد ستارگان به روی ستاره‌شناسان گشود.

از این روش جدید، می‌توان برای تصویربرداری از سیاره‌های فراخورشیدی نیز استفاده کرد که همین موضوع می‌تواند به شناخت هرچه بیشتر ما از حرکات اتمسفری این سیاره‌ها کمک کند. این‌که ما بدانیم در اتمسفر سیاره‌های فراخورشیدی چه می‌گذرد، می‌تواند در جهت تشخیص مناسب بودن آن‌ها برای شکل‌گیری حیات، کمک‌کننده باشد.

مقایسه اندازه‌ی ستاره قلب‌العقرب با خورشید

قلب‌العقرب، درخشان‌ترین ستاره در صورت فلکی عقرب است که ۱۵ تا ۱۸ برابر خورشید جرم دارد و در فاصله‌ی ۶۰۴ سال نوری از زمین قرار گرفته است. این ستاره، یکی از نامزدهای ابرنواختر است و این یعنی احتمال وقوع انفجار ابرنواختری این ستاره در آینده‌ی نزدیک، بسیار بالا است.

نتایج این پژوهش‌ها توسط سازمان رصدخانه‌ی جنوبی اروپا منتشر شده است.