کشف ستاره‌ی فراری از کهکشان آندرومدا

کشف ستاره‌ی فراری از کهکشان آندرومدا

نخستین بار در سال ۱۹۶۱ میلادی نظریه‌ا‌ی مطرح شد که در منظومه‌های دوتایی، هنگامی که همدم اصلی بخش زیادی از جرمش را از دست می‌دهد (برای مثال در انفجار ابرنواختری) همدم دوم رها می‌شود و با سرعت مداری‌اش از منظومه‌ی ستاره‌ای دور می‌شود. به این ستاره‌ها، ستاره‌های فراری می‌گویند. این اتفاق معمولا در گروه‌های ستاره‌های پرجرم نوع O و B رخ می‌دهد. البته بعدها این نظریه کنار گذاشته شد و با نظریه‌های تحول دینامیکی ستاره‌های پرجرم جایگزین شد.

تصویر ۱: کهکشان آندرومدا و قمرش M32. مکان ستاره‌ی فراری با دایره‌ی‌ آبی نشان داده شده است. فاصله‌ی ستاره از نیم‌قطر بزرگ دیسک آندرومدا حدود ۴.۶ کیلوپارسک است.

تصویر ۱: کهکشان آندرومدا و قمرش M32. مکان ستاره‌ی فراری با دایره‌ی‌ آبی نشان داده شده است. فاصله‌ی ستاره از نیم‌قطر بزرگ دیسک آندرومدا حدود ۴.۶ کیلوپارسک است.

صرف نظر از علت جدایی، درصد زیادی (حدود ۱۰ تا ۵۰ درصد) از ستاره‌های پرجرم نوع O و B ستاره‌های فراری به حساب می‌آیند. از طرف دیگر، ستاره‌های فراری پیر و تکامل‌یافته کمتر پیدا شده‌اند، احتمالا به این علت که تشخیص تفاوت سرعت این ستاره‌های پیر با سایر ستاره‌های کهکشان، در حالی که دور از گروهشان هستند، دشوارتر است. یکی از ستاره‌های پیر فراری کشف شده ستاره‌ی ابط‌الجوزا در صورت‌فلکی جبار است.

در این مقاله، به نظر می‌رسد که برای اولین بار ستاره‌ای فراری در کهکشانی دیگر کشف شده است. مولفان این مقاله زمانی که در حال بررسی سرعت‌های شعاعی ستاره‌های غول سرخ کهکشان آندرومدا بودند، این ستاره‌ی غول سرخ فراری را کشف کردند. ستاره‌ی فراری نه تنها دور از سایر ستاره‌ها و کهکشان است (تصویر ۱)، بلکه سرعت شعاعی بسیار بالایی (۳۰۰ کیلومتر بر ثانیه) دارد که بنابر مکانش قابل انتظار نیست. این ستاره‌، سریع‌ترین ستاره‌ی فراری کشف شده نیز به شمار می‌آید.

مولفان مقاله سرعت‌های شعاعی رصدشده را با سرعت‌ شعاعی پیش‌بینی‌شده مقایسه کرده‌ و از این طریق ستاره‌ی فراری را پیدا کرده‌اند. سرعت شعاعی پیش‌بینی‌شده بر اساس سرعت شعاعی سیستماتیک (سرعت شعاعی نسبت به خورشید)، سرعت چرخشی در فاصله‌ی ستاره از مرکز کهکشان و زاویه‌ی صفحه‌ی کهکشان و خط دید ما محاسبه می‌شود. تفاضل سرعت شعاعی پیش‌بینی‌شده و رصدشده‌ی هر ستاره در تصویر ۲ نشان داده شده است. در چنین نموداری ستاره‌ی فراری به سادگی از سایر ستاره‌ها جدا می‌شود، که در تصویر ۲ با علامت سبز نشان داده شده است. این ستاره همچنین از نظر فضایی نیز از سایر ستاره‌های پرجرم جدا است (در تصویر ۱ مکان ستاره با دایره‌ی آبی نشان داده شده است).

تصویر ۲: تفاوت سرعت شعاعی پیش‌بینی‌شده و رصدشده‌ی ستاره‌های غول سرخ آندرومدا بر حسب سرعت شعاعی پیش‌بینی‌شده. ستاره‌ی فراری که با چندضلعی سبز نشان داده شده است، به وضوح در این نمودار از سایر ستاره‌ها جدا شده است.

تصویر ۲: تفاوت سرعت شعاعی پیش‌بینی‌شده و رصدشده‌ی ستاره‌های غول سرخ آندرومدا بر حسب سرعت شعاعی پیش‌بینی‌شده. ستاره‌ی فراری که با چندضلعی سبز نشان داده شده است، به وضوح در این نمودار از سایر ستاره‌ها جدا شده است.

با توجه به فاصله‌ی زیاد این ستاره از ما، اندازه‌گیری سرعت مماسی این ستاره از طریق اندازه‌گیری حرکت خاصه‌ی آن کار ساده‌ای نیست. اما با در نظر گرفتن فاصله‌ی ستاره از قرص کهکشان آندرومدا احتمالا مولفه‌ی مماسی سرعت ستاره نیز مشابه مولفه‌ی شعاعی است که منجر می‌شود به سرعت فضایی حدود ۴۰۰ تا ۴۵۰ کیلومتر بر ثانیه. به همین علت این ستاره‌ ممکن است که نمونه‌ی پرجرم ستاره‌های بسیارسریع در راه‌شیری باشد. ستاره‌های بسیارسریع با سرعت‌های فضایی بیش از ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه از راه‌شیری جدا می‌شوند.

این ستاره از طرفی به کهکشان کوتوله‌ی اقماری M32 نیز بسیار نزدیک است، اما احتمال اینکه به این کهکشان متعلق باشد بسیار کم است، زیرا کهکشان‌های کوتوله مانند M32 ستاره‌زایی بسیار ناچیزی دارند و ستاره‌ی پرجرمی مانند این ستاره‌ی فراری ندارند. بررسی‌های اولیه‌ی این مقاله بر اساس سرعت ستاره‌ی فراری و سرعت فرار کهکشان آندرومدا، حاکی از آن است که این ستاره‌ از کهکشان آندرومدا جدا شده و در حال دور شدن از آن است.

عنوان اصلی مقاله: A Runaway Red Supergiant in M31
نویسندگان: Evans, Kate AnneMassey, Philip
این مقاله برای چاپ در نشریه‌ی ApJ پذیرفته شده است.
لینک مقاله‌‌ی اصلی: http://arxiv.org/abs/1509.07251

گردآوری: آیرین شیوایی

دسته‌ها: مقالات روز
برچسب‌ها: ستاره, کهکشان

درباره نویسنده

آیرین شیوایی

پژوهشگر پَسادکترا در زمینه‌ی نجوم رصدی کهکشان‌ها در دانشگاه آریزونا است. او هم‌اکنون عضو تیم علمی ابزار فروسرخ تلسکوپ فضایی جیمز وب است. او در سال ۲۰۱۷ دکترای فیزیک خود را از دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید دریافت کرد. پروژه‌ی دکترای او تحقیق درباره‌ی چگونگی تحول کهکشان‌های جوان عالم از طریق بررسی غبار میان‌ستاره‌ای و ستاره‌زایی در آن‌ها بود. او برای مطالعه و بررسی این کهکشان‌ها، که حدود ۱۰ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارند، از داده‌های تلسکوپ‌های زمینی کک و تلسکوپ‌های فضایی هابل و اِسپیتزر استفاده کرد.

دیدگاه‌ها

  1. سعید
    سعید ۲۶ بهمن, ۱۳۹۴، ۱۱:۲۰

    سلام . تحت تاثیر چه عاملی از کهکشان بیرون افتاده باید نیروی زیادی بوده باشه

    پاسخ به این دیدگاه

یک دیدگاه بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
بخش‌های لازم مشخص شده‌اند*