کشف میله آهنی یونیزه در قلب سحابی حلقه؛ جدیدترین راز کیهانی

کشف ساختار غیرمنتظره در سحابی حلقه

اخترشناسان پس از حدود ۲۵۰ سال رصد سحابی مشهور «حلقه» (Ring Nebula) که نمونه‌ای کلاسیک از «سحابی سیاره‌ای» به‌شمار می‌رود، موفق به کشف پدیده‌ای شگفت‌انگیز در قلب آن شدند: یک میله عظیم و خطی متشکل از اتم‌های یونیزه آهن. سحابی حلقه، که در فاصله‌ی تقریبی ۲۵۷۰ سال نوری از زمین در صورت فلکی شلیاق قرار دارد، بازمانده‌ی آرام پایان عمر ستارگانی شبیه خورشید است. این کشف جدید که با کمک ابزار پیشرفته‌ی WEAVE بر روی تلسکوپ بزرگ ویلیام هرشل صورت گرفت، نشان‌دهنده‌ی پیچیدگی‌های پنهان حتی در آرام‌ترین مراحل مرگ ستارگان است. ساختار کشف شده به‌طرز غیرمنتظره‌ای منظم است و رفتار طیفی متفاوتی نسبت به سایر عناصر فلزی در محیط‌های میان‌ستاره‌ای نشان می‌دهد.

جزئیات و ویژگی‌های میله آهنی

این میله‌ی آهنی نه تنها غیرمنتظره است، بلکه از جنبه‌های متعددی مدل‌های نظری موجود را نقض می‌کند. داده‌های طیفی نشان می‌دهند که این ساختار، برخلاف انتظار، بسیار درخشان‌تر از پیش‌بینی‌هاست و جرم کل آن حدود ۱۴ درصد جرم زمین تخمین زده می‌شود که تقریباً تماماً از آهن یونیزه تشکیل شده است. در شرایط طبیعی، آهن در محیط میان‌ستاره‌ای به سرعت با محیط واکنش داده و محبوس می‌شود، اما حضور آن به شکل پلاسمای باردار و آزاد در این سحابی نشان‌دهنده شرایطی فوق‌العاده داغ یا برخوردی است که هنوز به درستی توجیه نشده است.

• این ساختار خطی و منظم تا کنون در هیچ سحابی دیگری مشاهده نشده است.
• کوتوله سفید مرکزی سحابی دقیقاً در امتداد این میله قرار ندارد، که توضیح منشأ آن به عنوان فوران مستقیم ستاره را دشوار می‌سازد.
• حرکت گازها و ذرات درون میله با الگوهای معمول جت‌های مغناطیسی یا فوران‌های ستاره‌ای سازگار نیست.
• کشف با استفاده از طیف‌نگاری دقیق WEAVE ممکن شد، زیرا مشاهدات قدیمی‌تر این ساختار را ندیده بودند.
• این یافته می‌تواند کلید فهم جدیدی از فرآیند مرگ ستارگان خورشیدمانند ارائه دهد.

راجر وِسون، سرپرست تحقیق از دانشگاه کاردیف، بیان کرد: “این میله‌ آهنی مرکزی نه‌تنها یک ویژگی جدید، بلکه شاید کلید فهم تازه‌ای از فرآیند مرگ ستاره‌های خورشیدمانند باشد.”

رد فرضیه‌های رایج درباره منشأ پدیده

دانشمندان فرضیه‌های متعددی از جمله باقی‌مانده‌ی میدان‌های مغناطیسی ستاره مرده یا جریان‌های باد ستاره‌ای را مطرح کرده‌اند. با این حال، هیچ مدل فیزیکی شناخته‌شده‌ای نتوانسته است به طور کامل توضیح دهد که چگونه این حجم عظیم از آهن یونیزه در محیط نسبتاً آرام باقی مانده و در یک خط منسجم متمرکز شده است. فرضیه‌ی بقایای یک سیاره‌ی فلزی متلاشی‌شده نیز با بررسی‌های طیفی رد شده است. اخترفیزیک‌دانان معتقدند تنها راه برای گشودن این راز، جستجو برای ساختارهای مشابه در سحابی‌های دیگر است تا بتوانند یک الگوی تکرارشونده را شناسایی کنند.

این کشف در نشریه‌ی معتبر “اخبار ماهانه‌ی انجمن سلطنتی نجوم” (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) منتشر شده است، و نشان می‌دهد که منظومه‌های ستاره‌ای پس از مرگ نیز اسرار ناشناخته‌ای را در خود پنهان کرده‌اند.