ستاره کوتوله‌ای که زندگی جفتش را کوتاه کرد

منظومه‌های ستاره‌ای دوقلو در بسیاری از کهکشان‌ها دیده می‌شوند.

این منظومه‌ها از دو ستاره تشکیل شده‌اند که در نزدیکی‌هم به دور یکدیگر می‌چرخند.

به تازگی محققان دانشگاه سائوپائولوی برزیل با همکاری چند مرکز تحقیقاتی دیگر در برزیل موفق به کشف منظومه‌ای متشکل از یک کوتوله سفید و یک کوتوله قهوه‌ای شده‌اند که در آن ستاره کوتوله قهوه‌ای، با جذب مواد موجود در کوتوله سفید سبب شده است که عمر جفتش کوتاه شده و چرخه حیات کوتوله سفید کوتاه‌تر شود.

کوتوله‌های قهوه‌ای ستارگان کوچکی هستند که هنگام تشکیل شدنِ مرکزشان، به اندازه کافی داغ نمی‌شوند تا فرایند ذوب یا همجوشی هسته‌ای در آنها به وجود آید. به عبارت دیگر آنها به خورشیدهای نورانی و گرم تبدیل نمی‌شوند، بلکه بلافاصله پس از تشکیل سرد می‌شوند و نوری از خود نمی‌تابانند بگونه‌ای که به سختی دیده می‌شوند.

کوتوله‌های قهوه‌ای جرم‌هایی هستند کوچکتر از ستارگان و بزرگتر از سیاره‌ها که به علت کم بودن جرمشان واکنش‌های هسته‌ای در آنها انجام نشده و در نتیجه از خود نور ندارند و چون بسیار دورند، دیده نمی‌شوند. کوتوله‌های قهوه‌ای به سبب نیروی جاذبه افزایش یابنده‌شان، درپی متراکم شدن دائمی آنها پدید می‌آیند و منتشر کننده نیرومند پرتو فروسرخ هستند که با ابزارهای جدید اندازه‌گیری می‌شود. برخی از دانشمندان و ستاره شناسان این‌ها را همان جرم گمشده می‌دانند. دسته‌ای از ستارگان غیر هسته‌ای وجود دارند که باید بین آنها، کوتوله‌های سفید، سیاه و قرمز تفاوت قائل شویم. این ستارگان کوتوله‌های قهوه‌ای هستند. این اشیاء در واقع مرگ ستاره‌ای از خود نشان نمی‌دهند و بیشتر به سیارات غول‌آسا شبیه هستند تا به ستارگان.

آنها حاصل فروریزش گرانشی و انقباض سحابی‌های پیش ستاره‌ای هستند ولی جرم آنها برای شروع واکنش‌های هسته‌ای در هسته شان کافی نیست. تنها منبع انرژی یک کوتوله قهوه‌ای انقباض گرانشی است. کوتوله‌های قهوه‌ای دمای پایینی دارند و درخشندگی آنها بسیار کم است، از این رو مشاهده آنها مشکل است.

کوتوله سفید گونه‌ای از اجرام بسیار متراکم فضایی است. در طی زندگی یک ستاره در دوران پیری برخی از ستارگان که از حد ۱٫۴جرم خورشید پر جرم‌تر باشند به ستاره نوترونی یا سیاهچاله (۳برابر جرم خورشید) تبدیل شده و اگر از این حد کم جرم‌تر باشند، تبدیل به کوتوله سفید می‌شوند.

ماده تشکیل دهنده کوتوله‌های سفید به اندازه‌ای به هم فشرده است که یک فنجان از آن صدها تن وزن دارد؛ کوتوله‌های سفید که تعدادشان در کهکشان ما نسبتاً زیاد است، آخرین مرحله تکامل بسیاری از ستاره‌ها هستند. ستاره‌هایی که جرمشان تقریباً معادل جرم خورشید (۱٫۴ جرم خورشید) یا کمتر از آن است، به احتمال زیاد همگی به کوتوله سفید تبدیل می‌شوند. این اصطلاح برای توصیف مرحله‌ای از تکامل ستاره‌ای به کار می‌رود که ستاره پس از تبدیل شدن به غول سرخ، در آن مرحله از انقباض باز می‌ایستد. در مرحله کوتوله سفید، ماده ستاره‌ای فشرده می‌شود و به جسمی کم نور، به اندازه‌ای بسیار کوچک، به بزرگی زمین تبدیل می‌شود. از آنجا که ستاره دیگر هیچ منبعی برای تولید انرژی ندارد، سرد می‌شود. پس یک کوتوله سفید، ستاره‌ای است که دیگر سوخت هسته‌ای اش تمام شده و در نتیجه بسیار فشرده و کوچک می‌شود. چنین ستارگانی بسیار داغ هستند ولی آهسته آهسته دمای خود را از دست می‌دهند.

در این تحقیق محققان از سال 2005 تا 2013 به رصد این منظومه موسوم به HS 2231+2441 پرداختند و داده‌های چندین رصدخانه را با یکدیگر تلفیق کردند.

"لئوناردو آلمیدا"(Leonardo Almeida)، محقق ارشد این مطالعه در کنفرانس خبری گفت: چنین منظومه‌هایی بسیار کمیاب هستند و تا به حال نمونه‌های مشابه کمی از آنها رصد شده است.

این سامانه از یک کوتوله سفید با جرمی 20 تا 30 درصد خورشید و یک کوتوله قهوه‌ای با حجمی 35 برابر مشتری تشکیل شده است که یکی از زوج‌های فوق‌العاده کم‌حجم در هستی را ایجاد کرده‌اند.

"آلمیدا" و تیمش در بررسی‌های خود متوجه شدند که حجم زیادی از مواد و گازهای موجود در کوتوله سفید به سمت کوتوله قهوه‌ای فرار کرده‌اند و این موضوع سبب شده است که چرخه زندگی این کوتوله سرخ به طور کامل طی نشود.

دلیل این فرار مواد نزدیکی بسیار زیاد این دو ستاره است، به طوری که هر سه ساعت یک بار به دور یکدیگر می‌چرخند. پیش از این در تابستان سال جاری نیز نمونه‌ای از این دست رصد شده بود.

محققان اعلام کرده‌اند که بررسی سامانه‌های دوقلو سبب می‌شود دید بهتری نسبت به چرخه حیات ستارگان و خصوصا کوتوله‌های متراکم ایجاد شود.

نتایج این تحقیق در اعلانات ماهیانه انجمن سلطنتی نجوم منتشر شده است.