ستارگان دوتایی سال ۲۰۲۲ آسمان را روشن خواهند کرد

انفجار ستاره‎ ها پدیده‎ ای شگفت‎ انگیز و نادر است. طبق دقیق‎ ترین تخمین‎ های ما ، اتفاقاتی از این قبیل در کهشکان ما (در خوشۀه ی کروی) هر ۱۰۰۰۰ سال یکبار اتفاق می‎ افتند. به لطف پیشرفت مدوام ابزار ها و فناوریتکنولوژی ، به تازگی ستاره‎ شناسان توانسته‎اندقادر شده اند تا مکان این موجودات ادغام‎ شونده را مشاهده کنند. تا کنون هیچ‎ کس این پدیده را در واقعیت مشاهده نکرده‎ است ، اما اوضاع به زودی تغییر خواهد کرد!

ستارگان دوتایی

طبق مطالعات یک تیم از پژوهشگران کالج کلوین در گرند رپیدز ایالت میشیگان، در سال ۲۰۲۲ یک سیستم ستارگان دوتایی به زودی ادغام و منفجر خواهد شد. از آن‎جایی که این پدیده به ستاره‎شناسان اجازه می‎دهد تا شاهد ادغام و انفجار دو ستاره برای اولین بار در تاریخ باشند، این یک یافتۀ تاریخی خواهد بود؛ به علاوه، آن‎ها ادعا کرده‎اند که این پدیده برای مشاهده‎کننده ها با چشم غیرمسلح نیز قابل‎مشاهده است.

این یافته‎ها در ۲۲۹امین گردهمایی جامعۀ ستاره‎شناسان آمریکا ارائه شدند. پروفسور لاورنس مونلار و گروهش در ارائه‎ای با عنوان «پیش‎بینی دقیق ادغام دو ستاره و انفجار نواختر قرمز» یافته‎هایی را به اشتراک گذاشتند که نشان می‎دادند چگونه این جفت دوتایی در حدود ۶ سال دیگر با یک‎دیگر ادغام میشوند. آن‎ها ادعا می‎کنند که این پدیده باعث انفجاری از نور خواهد شد، انفجاری که آنقدر روشن است که نورانی‎ترین شیء در آسمان شب خواهد بود.

این سیستم دوتایی با نام KIC 9832227 همان سیستمی است که پروفسور مونلار و همکارانش (دانشجویان رصدخانۀ آپاچ پوینت و دانشگاه وایومینگ) از سال ۲۰۱۳ آن را رصد می‎کرده‎اند. علاقۀ او به این ستاره‎ها در سال۲۰۱۳ تحریک شد، زمانی که کارن کینموچی (ستاره شناسی در رصدخانۀ آپاچ پوینت) یافته‎هایش را دربارۀ تغییرات روشنایی  یک ستاره در کنفرانسی ارائه می داد.

این ارائه پرسش‎هایی را دربارۀ طبیعت این سیستم ستاره‎ای برانگیخت، مخصوصاً اگر در مورد یک ستارۀ تپنده یا جفت دوتایی باشد. پروفسور مونلار و همکارانش بعد از مشاهدات خودشان با استفاده از رصدخانۀ کلوین به این نتیجه رسیدند که آن ستاره یک جفت متصل -گونه‎ای از سیستم‎های دوتایی که دو ستاره به قدری به یک‎دیگر نزدیک هستند که اتمسفر مشترک دارند- بوده‎است. این مشاهده یادآور پژوهش مشابهی در گذشته در بارۀ یک سیستم دوستاره‎ای دیگر به نام V1309  اسکورپی است.

این سیستم دوتایی هم یک اتمسفر مشترک داشت و در طول زمان دورۀ مداری آن‎ها روندی رو به کاهش داشت تا وقتی که به صورت غیرمنتظره‎ای برخورد کردند و منفجر شدند (سال ۲۰۰۸). با باور این‎که KIC 9832227 سرنوشتی مشابه سیستم پیشین خواهد داشت، آن‎ها شروع به انجام آزمایش‎هایی کردند تا ببینند آیا این سیستم ستاره‎ای چنین رفتاری را از خود نشان می‎دهد یا خیر. اولین قدم مشاهدات اسپکتروسکوپی بود تا متوجه شوند که آیا مشاهدات آن‎ها با حضور یک ستارۀ دیگر قابل‎توضیح است یا خیر.

همان‎طور که کارا الکساندر -دانشجوی کالج کلوین و یکی دیگر از نویسندگان مقالۀ پژوهشی گروه- در مطبوعات کالج توضیح می‎دهد:

«ما وجود ستارۀ سوم را غیرمحتمل می‎دانستیم که یک توضیح کسل‎کننده خواهد داشت. من داده‎های دو تلسکوپ و تصاویر به‎دست‎آمده را پردازش می‎کردم که حاکی از وجود ستارۀ ما و بدون هیچ ستارۀ سومی بود. سپس متوجه شدیم که ما فرض درستی داشتیم. بررسی داده‎ها بیشتر تابستان را زمان برد اما بسیار هیجان‎انگیز بود. من هیچ جای دیگری را نمی‎شناسم که بتواند شانسی مانند بودن در بخشی از این تحقیقات را به من بدهد؛ کلوین جای شگفت‎انگیزی است.»

قدم بعدی اندازه‎گیری دورۀ مداری سیستم دوتایی بود -تا مطمئن شوند که به طور قطعی با گذر زمان کوتاه‎تر می شود- که مشخص می‎کرد ستاره‎ها به سمت یک‎دیگر نزدیک می‎شوند. در سال ۲۰۱۵ پروفسور مونلار و گروهش تأیید کردند که ستاره‎ها سرانجام به یک‎دیگر برخورد خواهند کرد که در نتیجۀ آن برخورد یک انفجار ستاره‎ای به نام «نواختر قرمز» رخ می‎دهد. در ابتدا آن‎ها تخمین زده بودند که این اتفاق در سال ۲۰۱۸-۲۰۲۰ رخ می‎دهد، اما اکنون تاریخ ۲۰۲۲ را مشخص کرده‎اند.

KIC-9832227-2-orientations

علاوه بر این، آن‎ها پیش‎بینی کرده‎اند که انفجار نوری که باعث رخ‎دادنش می‎شود آنقدر نورانی است که از روی زمین هم دیده می‎شود. این ستاره به عنوان بخشی از صورت فلکی کرگدن، به عنوان ستارۀ اضافه‎شده در الگوی صلیب ستاره‎ای شمالی آشنا ، قابل‎مشاهده خواهد بود. از آن‎جایی که در گذشته هیچ ستاره‎شناسی هیچ وقت قادر نبوده‎است تا به طور دقیق پیش‎بینی کند کی و کجا برخورد ستاره‎ای رخ می‎دهد، این یک مورد تاریخی است.

به علاوه، این کشف فوق‎العاده قابل‎توجه می‎باشد؛ زیرا نشان‎دهندۀ جدایی از روند سنتی کشف است. نه تنها مؤسسه‎های پژوهشی کوچک و دانشگاه‎ها در گذشته آن‎هایی نبودند که رهبری را در این گونه کشف‎ها به عهده بگیرند ، بلکه گروه دانشجویان و استادان هم آن‎هایی نبودند که به این کشف‎ها دست پیدا کردند. همان‎طور که مونلار این مسئله را توضیح داد:

«بیشتر پروژه‎های علمی بزرگ در گروه‎های بی‎شماری با هزاران نفر و میلیاردها دلار انجام می‎شوند. این پروژه برعکس این حقیقت است؛ به وسیلۀ یک تلسکوپ کوچک، یک پروفسور و چند دانشجوی جویای چیزی باورنکردنی صورت گرفته‎است. هیچ‎کس تا کنون انفجار نواختر را پیش‎بینی نکرده‎است. چرا برای کسی هزینه کنیم تا کاری را انجام دهد که تقریباً باور داریم در کار خود موفق نخواهد بود؟ این پیشنهادی با ریسک بالاست، اما در کلوین این ریسک تنها برای من است و من می‎توانم از کارم در سؤالات جالب و بی‎پاسخ استفاده کنم تا به کلاسم هیجان اضافی بیاورم. بعضی پروژه‎ها زمانی که شما به اندازۀ کافی پول یا زمان نداشته باشید هم همچنان مزیت دارند.»

در طول دورۀ سال، مونلار و همکارانش طول موج‎های چندگانۀKIC 9832227  را به دقت رصد خواهند کرد. این امر با کمک آرایۀ بسیار بزرگ NROA ،(VLA)، تجهیزات تلسکوپ فروسرخ ناسا در ماونا کی و فضاپیمای XMM-Newton ESA انجام خواهد شد؛ این رصدخانه‎ها به ترتیب تشعشعات رادیویی، فروسرخ و اشعه‎های X این ستاره را مطالعه خواهند کرد.

مونلار همچنین انتظار دارد که ستاره‎شناسان مبتدی قادر باشند دورۀ زمانی مداری این جفت و تغییرات در روشنایی آن را رصد کنند. و اگر پیش بین‎های او و گروهش درست باشند، هر دانشجو و منجمی در نیم‎کرۀ شمالی -لازم به ذکر نیست، حتی مردمی که اتفاقاً برای قدم‎زنی در بیرون هستند- شاهد این نمایش شگفت‎انگیز نور خواهند بود.

جالب‎توجه است که این کشف تاریخی موضوع یک فیلم مستند است. این مستند با نام «درخشان»  به تهیه‎کنندگی Sam Smartt، پروفسور هنر ارتباطات و علوم دانشگاه کلوین، روندی را که پروفسور مونلار و گروهش طی کردند تا این کشف بی‎سابقه را انجام دهند، شرح می‎دهد. همچنین این مستند نواختر سرخ را که در سال ۲۰۲۲ اتفاق می‎افتد شرح می‎دهد و انتظار می‎رود که این مستند در سال ۲۰۲۳  اکران شود.

درباره نویسنده