راز تشکیل ستارگان سنگین فاش شد

سالهاست دانشمندان دریافته‌اند ستارگان زمانی شکل می‌گیرند که ماده میان ستاره ای درون ابرهایی بزرگ از مولکول‌های هیدروژن دستخوش رمبش گرانشی می‌شود. در این بین ستارگان سنگینی که جرمشان تا 120 برابر خورشید نیز می‌رسد باعث ایجاد تابش و بادهای ستاره‌ای بسیار قوی می‌شوند. اما این ستارگان چگونه می‌توانند ابرهای گاز و غباری که ضامن رشد آنهاست را بدون پرتاب به بیرون حفظ و نگهداری کنند؟ اکنون به نظر می‌رسد این مشکل نسبت به قبل تا حد قابل قبولی حل شده باشد.

یک تحقیق جدید منتشر شده در "مجله علم" نشان می‌دهد که رشد یک ستاره سنگین می‌تواند با همراهی فشار تابشی رو به بیرون که نیروی گرانشی را مجبور به حرکت دادن مواد به سمت هسته می‌کند همراه باشد.

«مارک کرومهولز»، نویسنده اصلی مقاله فوق و استادیار نجوم و اخترفیزیک در دانشگاه کالیفرنیا معتقد است که یافته‌های جدید همچنین می تواند توضیح دهد که چرا ستارگان سنگین تمایل دارند تا در سیستم های دوتایی یا چندتایی ظاهر شوند.

فشار تابشی نیرویی است که توسط تابش الکترومغناطیسی به سطوحی که با آنها برخورد می‌کند وارد می‌شود. این فشار برای نور معمولی ناچیز و قابل چشم پوشی است اما برای درون ستارگان به دلیل شدت تابش در آن ناحیه بسیار زیاد و قابل توجه است. در ستارگان سنگین فشار تابشی نیروی غالبی است که با گرانش مقابله می‌کند تا از رمبش اضافی ستاره جلوگیری کند.

به گفته کرومهولز :"وقتی فشار تابشی را از یک ستاره سنگین به گاز میان ستاره‌ای اطراف آن (که نسبت به گاز درونی ستاره بسیار تیره تر است-) اعمال می‌کنید، بایستی توده گاز را منبسط و یا حتی منفجر کند." بررسی های پیشین نشان می‌دادند که فشار تابشی، مواد خام تشکیل دهنده ستاره را پیش از آنکه یک ستاره بتواند بیش از 20 برابر خورشید بزرگ شود به بیرون پرتاب می کند.

این تیم پژوهشی پس از چندین سال بررسی و پژوهش بر روی کدهای رایانه‌ای پیچیده و مختلط، موفق به ساخت نرم‌افزاری شدند که قادر است یک شبیه سازی سه بعدی از رمبش یک ابر عظیم از گاز میان ستاره‌ای که ستاره‌ای سنگین را خلق می‌کند ارائه دهد. اما این شبیه سازی چنان پیچیده است که پردازش کامپیوتری آن چندین ماه طول می‌کشد.

این شبیه سازی نشان داد زمانی که گاز و غبار به سمت هسته در حال رشد یک ستاره سنگین می‌رمبد، ناپایداری های ناشی از تقابل فشار تابشی رو به بیرون و گرانش جانب به مرکز، باعث ایجاد مجراهایی می‌شوند که تابش از سراسر سحابی به فضای میان ستاره‌ای منتشر می‌شود، در حالی که گاز به رمبش رو به مرکز خود از طریق مجراهایی دیگر ادامه می‌دهد. این نشان می‌دهد که نیاز به هیچ مکانیزم خارجی نیست و ستارگان سنگین می‌توانند از طریق فرایند برافزایشی شکل بگیرند، مانند آنچه در ستارگان کم جرم رخ می دهد.

چرخش یک ابر گازی هنگامی که در حال رمبش است منجر به شکل گیری دیسکی از ماده می شود که پیش ستاره در حال رشد را تغذیه می‌کند. این دیسک از نظر گرانشی ناپایدار است و باعث تجمع و شکل‌گیری یک سری از ستاره‌های ثانویه کوچک می‌شود که با برخورد با پیش ستاره مرکزی منهدم و نابود می شوند.

 ماهنامه نجوم