وسترلاند ۲؛ محل زایش ستارگان جوان

به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، "وسترلاند ۲" یکی از بی‌نظیرترین خوشه‌های عظیم فوق ستاره‌ای کاملاً جوان و متراکم با سن تقریبی یک تا دو میلیون سال و دربردارنده بعضی از داغ‌ترین، درخشان‌ترین و بزرگ‌ترین ستاره‌های شناخته شده در فضاست. این خوشه که بین ۶ تا ۱۳ سال نوری وسعت دارد، در سال ۱۹۶۰ توسط اخترشناس سوئدی به نام "بنت وسترلاند" (Bengt Westerlund) کشف شد. این خوشه ستاره‌ای در یک محوطه زایش ستارگان به نام سحابی گام ۲۹ (Gum 29) واقع شده است. این سحابی با فاصله ۲۰ هزار سال نوری از زمین، در صورت فلکی کارینا قرار دارد.

دوربین‌های وسیع و نافذ هابل با شکافتن پوشش گرد و غباری که این خوشه را دربرگرفته بود، برای اخترشناسان دیدی روشن و واضح از سحابی گام ۲۹ و ستارگان موجود در خوشه مرکزی آن فراهم کرد. جوان و پرستاره‌ بودن وسترلاند ۲، آن را به آزمایشگاهی منحصربه‌فرد برای مطالعه سیر تکاملی ستارگان تبدیل می‌کند.

دانشمندان هابل در طول یک مطالعه سه ساله روی ستاره‌های این خوشه دریافتند دیسک‌های احاطه‌کننده ستارگان موجود در نزدیکی مرکز خوشه به‌طور مرموزی عاری از ابرهای بزرگ و غلیظ گرد و غبار است که در طول چندین میلیون سال می‌تواند تبدیل به سیاره شود؛ این دیسک‌ها توده‌هایی از گاز و گرد و غبار است که در اطراف ستارگان جوان می‌چرخند و با جذب عناصر بیشتر، توده‌هایی عظیم به نام دیسک پیش‌سیاره‌ای را به‌وجود می‌آورند.

مشاهدات نشان می‌دهد که دیسک‌های احاطه‌ کننده ستاره‌های حاشیه خوشه وسترلاند۲ دارای ابرهای سیاره‌ای بسیار زیاد و غلیظ هستند. دلیل این‌ که چرا بعضی از ستاره‌های این خوشه دارای ابرهای پیش‌سیاره‌ای هستند، به مکان و موقعیت قرارگیری آن‌ها بستگی دارد. محققان معتقد هستند که چهار میلیارد و ۶۰۰ میلیون سال پیش در زمان تشکیل منظومه شمسی نیز چنین شرایطی وجود داشته و تشکیل سیارات از دستورالعملی مشابه با وضعیت وسترلاند۲ پیروی کرده است.

باتوجه‌به داده‌های تلسکوپ هابل، وسترلاند۲ دارای حدود پنج‌هزار ستاره با جرم‌های ۰.۱ تا پنج برابر خورشید است که در یک‌هزار و ۵۰۰ عدد از آن‌ها نوسانات نوری به چشم می‌خورد، زیرا گردش مواد جمع‌ شده در دیسک‌های اطراف ستاره‌ها به‌طور موقت نور آن‌ها را مسدود می‌کند و منجر به ایجاد نوسانات روشنایی می‌شود.

دانشمندان ناسا معتقد هستند که این توده‌ها، سیاراتی درحال شکل‌گیری هستند که در نهایت منجر به ایجاد سیارات سیستم‌های تکامل‌یافته همچون منظومه شمسی می‌شود. تلسکوپ هابل نشانه‌های چنین حرکت‌هایی را تنها در اطراف ستارگان بیرون از منطقه مرکزی خوشه تشخیص داده و در مدت ۱۰ تا ۲۰ روز شاهد افت بالایی در روشنایی این ستاره‌ها و بازگشت تنها پنج درصد آن‌ها به نور طبیعی خود بوده است.

بزرگ‌ترین و درخشان‌ترین ستاره‌های وسترلاند۲ همگی در هسته آن جمع شده‌اند. در مرکز این خوشه حداقل ۳۰ ستاره بسیار عظیم وجود دارد که بعضی تا ۸۰ برابر جرم خورشید وزن داشته و اشعه‌های سوزان فرابنفش و بادهای ستاره‌ای و طوفان‌مانند آن‌ها که دیسک‌های شعله‌ور ستارگان جرم پایین و کم‌تراکم اطراف را احاطه کرده‌، ابرهای غول‌آسای گرد و غبار را پراکنده می‌کند.

اساساً وجود ستاره‌های هیولا (monster stars) که بزرگ‌ترین ستاره‌های شناخته‌ شده جهان با درخششی تا دو میلیون برابر خورشید هستند باعث می‌شود که ویژگی‌های دیسک‌های اطراف این ستاره‌ها تغییر کند. در این صورت ممکن است که دیسک‌ها باقی بمانند اما ترکیبات گرد و غبارهای آن‌ها نسبت به قبل متفاوت خواهد بود و بدین‌ترتیب ایجاد ساختارهای سختی که در نهایت تبدیل به سیارات می‌شوند دشوار خواهد شد.

در دنیای امروز داده‌های هابل توانایی مطالعه روی نحوه شکل‌گیری ستاره‌ها را در محیط‌هایی مانند جهان اولیه که خوشه‌های ستاره‌ای آن‌ها تحت سلطه ستارگان هیولا قرار داشته‌اند، در اختیار اخترشناسان قرار داده است؛ اما هنوز هم درباره اینکه آیا کلان‌ستاره‌ها در مرکز خود این خوشه‌ها متولد می‌شوند و یا از محلی دیگر به آن نقل‌مکان می‌کنند مباحث بسیاری وجود دارد.

درحال‌حاضر هسته وسترلاند۲ علی‌رغم جوان بودن این خوشه، میزبان ستاره‌های عظیمی است و مطالعه آن با هابل امکان بررسی چگونگی تغییر توده‌های بزرگ ستاره‌ای در گذر زمان، نحوه و میزان تأثیر باد و تابش‌های قدرتمند ستاره‌های عظیم بر ستاره‌های کم‌جرم و دیسک‌های اطراف آن را فراهم می‌کند. اطلاعات هابل در مورد ۱۵۰۰ ستاره خوشه وسترلاند۲ به اخترشناسان این امکان را می‌دهد تا مسیری را در مورد رشد و تکامل سیستم‌های ستاره‌ای ترسیم کنند.

این اولین بار است که اخترشناسان به منظور مطالعه مطلوب‌ترین محیط برای شکل‌گیری سیارات، یک خوشه ستاره‌ای بسیار متراکم را مورد بررسی قرار داده‌اند و تلسکوپ هابل به آن‌ها کمک کرده است ستاره‌هایی با ساختارهای سیاره‌ای احتمالی را شناسایی کنند. وسترلاند۲ یک آزمایشگاه عالی برای مشاهدات بعدی با "جیمز وب" و رصدخانه مادون قرمز نانسی گریس رومی محسوب می‌شود.

موضوع قابل توجه اینکه این خوشه فقط یک قطعه کوچک از یک منطقه عظیم ستاره‌ساز است؛ درحالی‌که این مناطق وسیع حاوی خوشه‌های ستاره‌ای با سنین و تراکم‌های مختلف است. در آینده محققان می‌توانند با استفاده از تلسکوپ فضایی "جیمز وب" به مطالعه دیسک‌های موجود در اطراف ستارگان، ردیابی خط تغییرات آن‌ها و نیز تأثیر محیط در این تکامل بپردازند.