کشف ستاره کوتوله سفید دوچهره دانشمندان را حیرت‌زده کرد

به گزارش gsxr و به نقل از ایندیپندنت، دانشمندان ستاره کوتوله سفیدی را مشاهده کرده‌اند که از یک سو از هیدروژن، و در سوی دیگر از هلیوم تشکیل شده است و به همین دلیل، آن را «ژانوس» لقب داده‌اند.

ایلاریا کایازو، پژوهشگر دوره پسادکتری اخترفیزیک دانشگاه کلتک و نویسنده اصلی این مقاله که این هفته در مجله نیچر منتشر شد، با اشاره به نام ژانوس، خدای رومی با دو چهره، و تناسب این نام با این ستاره، می‌گوید که ژانوس علاوه بر این، خدای گذار هم دانسته می‌شود و جالب اینکه کوتوله سفید کشف‌شده نیز ممکن است در حال حاضر در حال گذار از جوی هیدروژنی به جوی هلیومی باشد. 

این ستاره در کهکشان راه شیری در صورت فلکی ماکیان و در فاصله ۱۳۰۰ سال نوری از زمین واقع شده است. یک سال نوری، مسافتی است که نور در یک سال طی می‌کند و برابر با ۹.۵ تریلیون کیلومتر است.

ژانوس در قیاس با دیگر ستاره‌های موسوم به کوتوله‌ سفید، نسبتا پرجرم است؛ با جرمی ۲۰ درصد بیشتر از خورشید ما، که تا اندازه قطر نصف زمین فشرده شده است. ژانوس هر ۱۵ دقیقه یک‌بار حول محور خود می‌چرخد، در حالیکه این نوع ستارگان معمولا هر چند ساعت تا چند روز یک‌بار به دور خود می‌چرخند. 

کایازو می‌گوید: «کوتوله‌های سفید در مرحله پایانی عمر ستاره‌ شکل می‌گیرند. حدود ۹۷ درصد از تمام ستارگان پس از مرگ به کوتوله‌های سفید تبدیل می‌شوند.»

برای مثال، خورشید ما در حال حاضر در هسته خود هیدروژن را به هلیوم می‌سوزاند. زمانی که میزان هیدروژن در هسته ستاره‌ای کاهش ‌یابد، شروع به سوزاندن هلیوم و تبدیل آن به کربن و اکسیژن می‌کند. خورشید ما نیز با تمام شدن هلیوم خود، طی رویدادی به نام سحابی سیاره‌ای، لایه‌های بیرونی خود را به فضا پرتاب می‌کند و هسته به آهستگی کوچک می‌شود.

و البته خبر خوب برای ما زمینی‌ها این است که این وضعیت قرار است پنج میلیارد سال دیگر برای خورشید ما رخ دهد.

ژانوس با استفاده از تجهیزات بررسی اجرام گذرای تسویکی (ZTF) در رصدخانه پالومار کلتک در نزدیکی سن‌دیگو، و نیز به کمک رصدهای بعدی با تلسکوپ‌های زمینی دیگر، مشاهده شده است.

دانشمندان می‌گویند پس از تشکیل یک کوتوله سفید، عناصر سنگین‌تر آن به هسته ستاره فرو می‌روند، و عناصر سبک‌تر آن – هیدروژن سبک‌ترین و پس از آن هلیوم – به سمت بالا می‌روند. گمان می‌رود که این ساختار لایه‌ای در مرحله خاصی از تکامل برخی از کوتوله‌های سفید، یعنی زمانی که مخلوط درهم‌تنیده‌ای از هیدروژن و هلیوم شکل بگیرد، از بین می‌رود.

ژانوس ممکن است نمونه‌ای از کوتوله‌های سفید باشد که در میانه این فرایند اختلاط انتقالی قرار دارد، اما در این روند تغییرات عجیبی در آن رخ داده که باعث شده یک سوی آن هیدروژن، و سوی دیگر هلیوم باشد.

پژوهشگران گمان می‌کنند که ممکن است دلیل این نامتقارن بودن، میدان مغناطیسی ژانوس باشد. اگر میدان مغناطیسی در یک سو قوی‌تر از سوی دیگر باشد، چنانکه اغلب در مورد اجرام آسمانی رخ می‌‌دهد، یک سوی جرم آسمانی ممکن است ترکیب کمتری از عناصر داشته باشد و در نتیجه، یک سمت آن به هیدروژن و سمت دیگر آن به هلیوم تبدیل شود. 

به گفته کایازو، گمان می‌رود که بسیاری از کوتوله‌های سفید این دوره انتقالی را پشت سر بگذارند، و به دلیل پیکربندی میدان مغناطیسی ژانوس، ممکن است بتوانیم تغییرات یکی از آن‌ها را ثبت کنیم.

ژانوس تنها ستاره کوتوله سفید عجیب‌و‌غریب شناخته‌شده نیست. کایازو عضو یک تیم پژوهشی بود که در ۲۰۲۱ گزارشی از یک جرم کوچک‌تر از ماه منتشر کرد که در میان کوتوله‌های سفید شناخته‌شده، بیشترین جرم و کوچک‌ترین اندازه را داشت. 

او می‌گوید، هر بار که دانشمندان به شیوه‌های متفاوتی به ستارگان نگاه می‌کنند، غافلگیر و حتی گاهی گیج می‌شوند. شکل‌های مختلف ستارگان بسیار مختلف است و اگر به اندازه کافی از نزدیک به ماجرا نگاه کنیم، درمی‌یابیم که هیچ دو ستاره‌ای شبیه هم نیستند.