یک آروغ ستاره‌ای دلیل کم نور شدن عجیب ابط‌الجوزا بوده است
طبق داده‌های رصدخانه‌ی جنوبی اروپا دلیل تاریک شدن ناگهانی ستاره‌ی غول سرخ «ابط الجوزا» (Betelgeuse) یک پرده‌ی غبارآلود از مواد بیرون رانده شده از ستاره است.
در اواخر سال ۲۰۱۹ بود که ستاره‌شناسان متوجه تغییر نور ناگهانی و عجیب یکی از ستاره‌های معروف آسمان شدند؛ ابط الجوزا که یک غول سرخ درخشان در صورت فلکی جبار است. در ابتدا آن‌ها از این جهت شگفت‌زده شدند که تصور کردند این مقدمه‌ای برای تبدیل شدن ستاره به یک ابرنواختر است.
چندین ماه بعد اما توضیحات احتمالی این رویداد به دو گزینه محدود شد؛ یا یک بخش سرد موقت، مانند لکه‌ی خورشیدی، در سطح جنوبی ستاره یا توده‌ای از گردوغبار باعث کم‌نور شدن ستاره از دید ناظران زمینی شده است. اکنون طبق مقاله‌ی تازه‌ای که در نشریه‌ی «نیچر» (Nature) منتشر شده، عامل این کم‌نور شدن یک لایه‌ی گردوغبار است که با ظهور یک لکه‌ی سرد کوچک هم ارتباط دارد.
ابط الجوزا با فاصله‌ی حدود ۷۰۰ سال نوری یکی از نزدیک‌ترین ستارگان بزرگ به زمین است و به مرحله‌ای رسیده که در حال انبساط است و در طیف سرخ می‌درخشد. هسته‌ی این ستاره دارای گرانش ناپایدار روی لایه‌های بیرونی است و بنابراین ستاره چیزی شبیه به ضربان قلب، البته بسیار کند و نامنظم دارد که باعث می‌شود سطح آن در دوره‌هایی منبسط و منقبض می‌شود.
موقعیت ابط الجوزا در آسمان
Credit: ESO/N. Risinger
برای نمونه یکی از این چرخه‌ها تقریبا منظم است و کمی بیش از ۵ سال طول می‌کشد. اما یک لایه‌ی بالایی دارای چرخه‌ی کوتاه‌تر و نامنظم‌تر ۱٫۵ ساله است و اگرچه ردیابی این تغییرات با تلسکوپ‌های زمینی آسان است اما نمی‌تواند تغییرات کم‌نور شدن ستاره را توجیه کند.
کم‌نور شدن ستاره در اواخر سال ۲۰۱۹ تا ۳۵ درصد از روشنایی این غول سرخ کاست و ابط الجوزا در آوریل ۲۰۲۰ کم‌کم دوباره روشن شد به‌طوری که این تغییرات با چشم غیرمسلح هم محسوس بود. از سویی کم‌نور شدن ستاره به‌طور ناهمگون توزیع شده بود به‌طوری که هنگام مشاهده از زمین شکل عجیبی به آن می‌داد.
یک تیم بین‌المللی از رصدگران تلسکوپ فضایی هابل را قبل، در حین و پس از رویداد کم‌نور شدن به سمت ابط الجوزا نشانه رفتند. داده‌های فرابنفش هابل نشان می‌دهد که یک ابر غبار می‌تواند باعث تاریک شدن ستاره شده باشد.
«آندره دوپری» (Andrea Dupree) از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان که این رصدها را انجام داده گفت: «با هابل ، می توانستیم مواد را هنگام ترک سطح ستاره و حرکت در جو پیش از شکل‌گیری گردوغبار و کم نور شدن آن ببینیم.»
این یافته‌ها نشان داد که یک لایه‌ی بیرونی از ستاره به نام فتوسفر درست پیش از کم‌نور شدن ابط الجوزا شروع به شتاب گرفتن به سمت بیرون کرده است به‌طوری که در بیشترین حالت با سرعت ۷ کیلومتر بر ثانیه در حال حرکت بوده است. بر اثر یک جریان همرفتی که از داخل ستاره به سطح رسیده است، بخشی از سطح در یکی از چرخه‌های معمول خود با سرعت بیشتری شتاب می‌گیرد و این دو رویداد در کنار هم مواد را به اندازه‌ی کافی از ستاره دور کرده و باعث ایجاد ذرات معلق شده است.
مقاله‌ی جدید نیچر هم که به تصاویر ثبت شده توسط رصدخانه‌ی بزرگ جنوبی اروپا (VLT) در ژانویه و مارس ۲۰۲۰ می‌پردازد، یافته‌های قبلی را تأیید می‌کند. «میگوئل مونتارگس» (Miguel Montargès) از رصدخانه‌ی پاریس گفت: «برای یک بار در حال مشاهده‌ی تغییر شکل یک ستاره در زمان واقعی و مقیاس هفته بودیم.»
این تصاویر همراه با رصدهای قبلی در ژانویه و دسامبر ۲۰۱۹ به ستاره‌شناسان این امکان را می‌دهد که مستقیما شاهد شکل‌گیری ذرات باشند. مشاهداتی که با رصدهای دوپری و همکارانش در سال گذشته هم منطبق است.
تغییرات نور ابط الجوزا در سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰
Credit: SO/M. Montargès et al.
تیم رصدخانه‌ی جنوبی اروپا نتیجه گرفت که یک حباب گاز توسط ضربان خارجی ستاره جدا و به بیرون رانده شده است. در ادامه هنگامی که یک بخش سرد توسط جریان همرفت به سطح ستاره رسیده، کاهش دمای محلی برای تبدیل عناصر سنگین‌تر مانند سیلیکون به غبار جامد متراکم و شکل‌گیری پوشش گردوغبار کافی بوده و درخشش ستاره را در نیمکره‌ی جنوبی گرفته است. ستاره‌شناسان اعتقاد دارند که بیرون‌ریزی مشابه گردوغبار از ستاره‌های سرد، در نهایت می‌تواند به اجزای تشکیل‌دهنده‌ی سیارات تبدیل شوند.
تیم ESO هیچ مدرکی در زمینه‌ی تبدیل ستاره به ابرنواختر پیدا نکرد. «امیلی لوسک» (Emily Levesque) ستاره‌شناس دانشگاه واشنگتن گفت: «نبود یک انفجار ابرنواختری می‌تواند ناامیدکننده باشد اما نتایج فعلی هم فراتر از توضیح یک چشمک کوتاه از یک ستاره‌ی نزدیک است. امکانات نسل بعدی با تمرکز بر روشنایی ستاره‌ها در طول زمان، یا مطالعه‌ی امضای گردوغبار در طیف فروسرخ می‌توانند دانش ما را در این زمینه افزایش دهند.»
یکی از امکانات نسل بعدی تلسکوپ بسیار بزرگ اروپایی (ELT) است که نخستین نوردهی آن برای سال ۲۰۲۶ برنامه‌ریزی شده است. «امیلی کانن» (Emily Cannon) از دانشگاه لووِن گفت: «این تلسکوپ با توانایی دستیابی به توان تفکیک بی‌نظیر امکام می‌دهد تا به‌طور مستقیم از ابط لجوزا تصویربرداری کنیم. همچنین به‌طور قابل توجهی نمونه غول‌های سرخ که می‌توانیم سطح آن‌ها را با تصویربرداری مستقیم بررسی کنیم، افزایش می‌دهد و کمک می‌کند تا راز بادهای این ستارگان عظیم را کشف کنیم.»
عکس کاور: طرحی گرافیکی از گاز و گردوغبار که باعث کم‌نور شدن ابط الجوزا شد.
Credit: ESO
منبع: Ars Technica
