تازه های فضا

تازه های فضا 

 

یک گروه بین‌المللی از منجمان به رهبری ساتوشا ماباما از دانشگاه تحصیلات تکمیلی مطالعات پیشرفته در ژاپن و روبین دانگ از دانشگاه پرینستون در نیوجرسی، مطالعاتی را توسط تلسکوپ سوبارو انجام دادند که موفق به ثبت اولین تصویر واضح از یک بازوی منحنی شکل از گسترش غبار اطـراف یـک چالـه در دیسکـی دور یـک ستـاره جـوان با نام (2MASS J16042165-2130284 (J1604 شدند. این گونه موفقیت‌ها با ویژگی‌هایی که دارند باعث پیشرفت علم نجوم در کشف سیارات حول یک چاله می‌شود.

 تصویر ثبت شده، محیط پویایی را برای تولد یک سیاره نمایش می‌دهد و همچنین اطلاعاتی در مورد فاصله سیاره تا مرکز ستاره برای تشکیل سیاره را به ما نشان می‌دهد. تحقیقات صورت گرفته طی دو دهه تایید می‌کند که ستاره‌های جوان اغلب در اطراف خود دارای دیسکی متشکل از گاز‌های چگال و غبار- دیسک‌های گازی- که دارای ریخت سیاره‌ای هستند، می‌باشند.
مرکز یک ستاره زمانی که چندین میلیون سال سن دارد، شروع‌کننده یک فاز فعال از تشکیل سیاره است. در طول این دوره سیاره جدید ممکن است فاقد گاز و غبار دیسک باشد، با وجود این، منشا مناظره‌ها بر سر این است که برای تایید این امر (تشکیل سیاره) نیاز به مشاهده مستقیم یک چاله داریم. تاکنون تصاویر گرفته شده از ساختار سیاراتی که در حول یک چاله در حال شکل‌گیری هستند، به صورت نادر رخ داده است. گروه تحقیقاتی این پروژه که قسمتی از راهبرد‌های کشف سیارات فراخورشیدی و دیسک در سوبارو هستند، شاهد پر شدن شکاف در این منطقه ناشناخته هستند.
 گروه تحقیقاتی از یک دوربین با کیفیت بسیار بالا در ناحیه فروسرخ با ابزارآلاتی با کیفیت بالاتر که نسل اپتیکی تطبیق یافته است و تلسکوپ 8.2 متری سوبارو در آوریل سال 2012 برای مشاهده ستاره جوان J1604 که جرمی ‌در حدود جرم خورشید دارد، استفاده کردند. محل قرارگیری این ستاره در بالای صورت فلکی عقرب در فاصله 470 سال نوری با سنی در حدود 7/3میلیون سال قرار دارد.
محققان تصویری با کیفیت بالا و با دقت 07/0 ثانیه قوسی در ناحیه‌ای نزدیک به فروسرخ از دیسک گازی آن گرفته‌اند که پراکندگی نور توسط ذرات غبار از نواحی مرکزی ستاره را نمایش می‌دهد. یک دیسک چند ویژگی جالب توجه دارد: یک سوراخ بزرگ همراه با یک شیب نامتقارن در دیسک توسط یک بازوی منحنی گسترش یافته در نواحی اطراف آن وجود دارد.
این اولین تصویر با وضوح گرفته‌شده در ناحیه‌ فروسرخ از یک بازو است که در دیسکی در اطراف یک ستاره جوان مشاهده‌ شده است و از اولین نشانه‌های رصدی بازوی غباری است که می‌تواند اطلاعاتی در مورد سیارات صخره‌ای زمین‌گون به ما بدهد. ظهور بازو از ناحیه غربی در لبه داخلی و قوس بازو به سمت قسمت شمالی در حال گسترش است.
بر اساس جزئیات این مدل، گروه تحقیقاتی تخمین می‌زنند که شعاع داخلی لبه دیسک 63 واحد نجومی‌ است. (یک‌ فاصله نجومی‌ فاصله میان زمین و خورشید است.) میل‌مداری آن 10 درجه و طول بازو 50 واحد نجومی ‌است. اندازه‌گیری‌های آنها از روشنایی سطح شکاف نشان می‌دهد که سقوط مواد به سمت داخل برای تشکیل سیاره، پنج مرتبه بیشتر از دیسک‌های مقایسه‌ای ساده رخ می‌دهد. به دست آوردن اطلاعاتی از مشخصات چاله، دیسک و بازوی اطراف آن احتمال وجود سیارات نهانی را می‌تواند نشان دهد. طول و عرض مشاهده ‌شده در اندازه‌گیری یک چاله یا سوراخ وجود سیاراتی مطابق آنچه در نظریه‌های شکل‌گیری بیان می‌شود، را تایید می‌کند و نشان می‌دهد قطعا این سیارات در حال شکل‌گیری هستند. طبق محاسبات انجام‌ شده تعدادی از سیارات در حال شکل‌گیری در داخل این دیسک، در فواصلی در حدود 40 تا 50 واحد نجومی ‌در حال شکل‌گیری هستند. نظریه‌های موجود پیش‌بینی می‌کند که نیروی گرانشی موجود سیاره می‌تواند باعث ایجاد قوس در بازوهای اطراف خود شود و تصاویری که توسط تلسکوپ سوبارو گرفته‌شده است، این نظریه را کاملا تایید می‌کند.
این یافته‌ها باعث شناسایی محدودیت‌ها در تشکیل سیارات در مورد فاصله از مرکز ستاره می‌شود. تصاویر با کیفیت بسیار بالایی که توسط محققان با تلسکوپ سوبارو گرفته‌ شده است، به‌وضوح زمینه پویایی را برای تولد سیارات نشان می‌دهد. این نوع تصاویر با جزئیات از یک دیسک همانند آزمایشگاهی برای منجمان است تا مدل‌های نظری خود برای ساختار سیارات را در آن بسنجند و آزمایش کنند.