سرنخ‌هایی از جهان هستی با بررسی ستارگان تپنده

ستارگان سفیوس (Cepheids) یک نوع از ستارگان متغیر هستند که در مدت زمانی کوتاه روشن و خاموش می‌شوند و الگوهای نورانی خاصی را به نمایش می‌گذارند. هر چند این رفتار موزون (ریتمیک) به ستاره‌شناسان اجازه می‌دهد تا فواصل فضایی را بر اساس این تغییرات یا تپش‌ها (پالس‌ها) در روشنایی ستاره‌ها محاسبه کنند، ممکن است مشاهده این ستاره‌ها را به طور کلی دشوار سازد.

در این حال محققان پروژه «سرعت‌های سفیوس‌ها» (VELOCE) با استفاده از مشاهدات پیشرفته طیف‌نگاری جمع‌آوری شده بین سال های ۲۰۱۰ و ۲۰۲۲ از تلسکوپ «سوئیس اولر» در شیلی و تلسکوپ «فلمیش مرکاتور»‌ در اسپانیا ، صدها مورد از سفیوس‌ها را با دقت و مداومت بالا بررسی کردند.

ریچارد اندرسون اخترفیزیکدان و مولف اصلی این مطالعه از موسسه فدرال فناوری لوزان سوئیس (EPFL) در همین خصوص گفت: شناخت ماهیت و فیزیک «سفیوس‌ها» از این رو اهمیت دارد که به ما اطلاعاتی درباره چگونگی تکامل ستارگان به طور کلی می دهد و همچنین برای تعیین فاصله‌ها و شتاب توسعه (گسترش) کیهان به آنها متکی هستیم.

طیف‌نگاری‌های با وضوح بالا روی هر دو تلسکوپ یاد شده به ستاره‌شناسان اجازه داد تا طول‌موج‌های نور ستارگان را جدا و اندازه‌گیری کرده و تغییرات در میزان درخشندگی را ثبت کنند. این محققان سپس با ارجاع به تاثیر «دوپلر» (تغییر بسامد امواج صدا و نور متناسب با سرعت منبع صد)، سرعت قبض و بسط ستارگان در امتداد خط شهودی تلسکوپ را اندازه‌گیری کردند.

تپش‌ها به تغییراتی در سرعت «خط شهودی» تا حد ۷۰ کیلومتر در ثانیه یا حدود ۲۵۰ هزار کیلومتر در ساعت منجر می شود. محققان این تغییرات را با دقت ۱۳۰ کیلومتر در ساعت یا در مواردی ۷ کیلومتر در ساعت اندازه گیری کردند که حدود سرعت پیاده روی سریع انسان است.

محققان پروژه سرعت سفیوس‌ها بیش از ۱۸ هزار اندازه‌گیری‌ سرعت با دقت بالا درباره ۲۵۸ سفیوس را جمع‌آوری کرده و تغییرات بیشتر و نامنتظره‌ای در تپش این ستارگان را افشا کردند. آنها همچنین تعدادی از ستارگان سفیوس را مشخص کردند که به منظومه‌های دو تایی تعلق دارند و در آنها دو ستاره دور هم می‌چرخند.

به گفته محققان، این امر نشانگر آن است که فرایندهای ظریف‌تر و پیچیده‌تری درون این ستاره‌ها روی می‌دهد؛ از قبیل تراکنش‌های بین لایه‌های مختلف ستاره یا سیگنال‌های تپش‌های غیرعادی که ممکن است فرصتی برای تعیین ساختار ستاره‌های سفیوس از طریق اخترلرزه‌شناسی (asteroseismology) باشد.

داده‌های این مطالعه جدید به ستاره شناسان کمک خواهد کرد پیچیدگی‌های رصد سفیوس‌های تپنده را حل کنند و بفهمند که آیا تغییرات مشاهده شده در روشنی این ستاره‌ها در نتیجه ساختارهای فردی آنها روی می‌دهد یا ناشی از تراکنش بالقوه با ستارگان همراه آنهاست که هر از گاهی روی نور شریک ستاره‌ای خود سایه می‌اندازند.

منبع: ایرنا