اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل، چهار قزم سفید (White Dwarf) فوقمتراکم را کشف کردهاند که در درخشش رفقای قزم قرمز (Red Dwarf) خود پنهان شده بودند. این کشف نخستین رصد مستقیم قزمهای سفید در سیستمهای ستارهدوتایی در همسایگی کیهانی زمین است و چالشهای جدیدی در درک تکامل ستارهها به وجود آورده است.
بازی پنهانجویی مقیاس کیهانی
قزمهای سفید بقایای ستارههایی هستند که سوخت هستهای خود را تمام کرده و هستهشان فروپاشیده است. این ستارههای مرده به مرور زمان خنک و کمروشن میشوند، که Diagnose کردن آنها را در حضور ستارههای رفیق روشنتر به چالش میکشد. تیم پژوهشی رهبری شده توسط مری اوبرین (Mairi O'Brien) از دانشگاه وارویک (University of Warwick) موفق شد این مانع را با روشهای رصدی هوشمندانه überwinden کند.
"قزمهای سفید جدا شده در همسایگی معمولاً پیدا کردن آسان هستند، اما ما نتوانستیم این چهار ستاره را مستقیماً در طول موجهای مرئی ببینیم چون رفقای قزم قرمز آنها نورشان را غرق میکردند."
لرزشهای گویا: کلید کشف
تنها چیزی که وجود این ستارههای پنهان را فاش کرد، "لرزشهای" (Wobbles) ظریف در حرکت قزمهای قرمز رفیق بود. این لرزشها ناشی از جراحت جاذبه قزم سفید نامرئی بر روی رفیق مرئی خود است — شبیه به کودکی که پنهان شده و پرده را لرزاند. تیم با پیگیری این نشانهها، از تلسکوپ فضایی هابل (Hubble Space Telescope) در طول موج فرابنفش (Ultraviolet) و با کالیبراسیون اختصاصی برای حذف اختلال شعلهورهای قزم قرمز، رصدهای دقیقتری انجام داد.
معمای سیستم G 203-47: چالش برای نظریههای تکامل دوتایی
یکی از سیستمهای کشف شده، G 203-47، تنها در فاصله ۲۵ سال نوری قرار دارد و ویژگیهای عجیبی دارد که نظریههای فعلی تکامل ستارههای دوتایی را به چالش میکشد:
- چرخش قزم قرمز: یک دورة کامل در ۱۰۰ روز زمینی
- دوران قزم قرمز حول قزم سفید: ۱۵ روز
در اکثر سیستمهای دوتایی نزدیک، نیروهای جاذبه باعث قفل شدن ج्वاری (Tidal Locking) میشود که در آن دوره چرخش ستاره با دوره مداری همگام میشود. اما در G 203-47 این اتفاق نیفتاده است.
"G 203-47 نباید به این کندی بچرخد اگر به همان روش سیستمهای مشابه تشکیل شده باشد. این نشان میدهد که این دوتاییها تاریخچه تکاملی بسیار متفاوتی داشتهاند. برخی برهمکنشهای خشن و طولانی داشته که آنها را جصاری قفل کرد، در حالی که G 203-47 مواجهههای ملایمتر و کوتاهتر را تجربه کرده است."
تأیید مدلهای نظری و پیشبینی کشفهای آینده
یافتن چهار سیستم درadius ۶۵ سال نوری (۲۰ پار섹) با پیشبینیهای نظری که انتظار ۴ تا ۵ جفت را میداشتند، همسو است. این موفقیت به مدلهای جمعیت ستارهای کهکشان راه شیری (Milky Way) اعتبار میبخشد.
پیر-امانوئل ترмбله (Pier-Emmanuel Tremblay) از دانشگاه وارویک تأکید میکند: "فقط حدود ۳۰ درصد قزمهای قرمز در ۲۰ پار섹 به طور سیستماتیک برای رفقای قزم سفید پنهان بررسی شدهاند. ما فکر میکنیم ممکن است تا ۹ یا ۱۰ سیستم دوتایی اضافی در محیط ستارهای محلی ما وجود داشته باشد که هنوز پیدا نکردهایم."
أهمية رصد در طول موجهای فرابنفش
این کشف نشان میدهد که رصد در طول موجهای فرابنفش با تلسکوپهایی مثل هابل (و در آینده تلسکوپ جیمز وب (James Webb Space Telescope)) حیاتی است برای پنهان کردن لایههای پنهان کهکشان. قزمهای سفید در فرابنفش به نسبت ستارههایsequence اصلی روشنتر در میآیند، که امکان تفکیک آنها از رفقای قزم قرمز را فراهم میکند.
نتیجهگیری: همسایگی پر از سورپرایز
این تحقیق که در روز سهشنبه ۱۴ ژوئیه در مجله یادداشتهای ماهانه انجمن اخترشناسی سلطنتی (MNRAS) منتشر شده، یادآوری قدرتمندی است که حتی در همسایگی کیهانی نزدیک ما، همچنان کشفهای شگفتانگیزی در انتظار است — به شرطی که با ابزارهای مناسب و در طول موجهای درست نگاه کنیم. با برنامهریزی برای رصدهای هدفمندتر قزمهای قرمز، اخترشناسان امیدوارند پرده از بسیاری از سیستمهای دوتایی پنهان دیگر بردارند و فهم ما از تکامل ستارهها و جمعیت قزمهای سفید در کهکشان را عمیقتر کنند.
