پس از بررسي هاي انجام شده بر روي ۲۲ ستاره ي نزديک ، تلسکوپ فضايي هابل موفق به کشف دو حلقه از غبار و ذرات شده است که شباهت زيادي به کمربند کوييپر در منظومه شمسي ما دارند.کمربند کوييپر حلقه اي از سنگ ها و صخره هاي يخي در خارج از مدار نپتون است.اين حلقه ها به دور ستارگاني تشکيل مي شوند که به احتمال زياد داراي سيارات قابل سکونت هستند و به دو دسته تقسيم مي شوند: کمربند هاي عريض و باريک.اين دو ستاره در حدود ۶۰ سال نوري از ما فاصله دارند و به شکل قابل توجهي به منظومه ي شمسي اوليه ي ما شباهت دارند.
سهند پيرباديان
تلسکوپ فضايي هابل ، وجود حلقه هايي از مواد را که شبيه به کمربند کوييپر در منظومه ي شمسي مي باشند در اطراف دو ستاره نشان داده است.کمربند کوييپر از مواد يخي تشکيل شده و منشا اصلي دنباله دارها با دوره تناوب کوتاه به شمار مي رود.اين نوع حلقه ها تا به حال در اطراف ۹ ستاره تشخيص داده شده اند و به دو دسته تقسيم مي شوند: عريض و باريک.وجود اين حلقه ها ارتباط مستقيمي با تشکيل سيارات در يک منظومه ي ستاره اي دارد.وجود لبه هاي تيز بيروني در يک کمربند باريک (مانند کمربند کوييپر) نشان دهنده ي وجود همدمي ستاره مانند براي ستاره ي اصلي است که به طور مداوم ، لبه ي بيروني کمربند را تميز مي کند.درست مانند تاثير اقمار بر لبه هاي حلقه هاي زحل و اورانوس.
توضيحات جنبي مرتبط:
دو مورد تازه کشف شده از کمربندهايي مانند کمربند کوييپر به دور دو ستاره ي نزديک به ما
اخترشناس محقق ، "پل کالاس" ، استاد اخترشناسي "جيمز گراهام" و "مايکل فيتزجرالد" از دانشگاه برکلي در کاليفرنيا به همراه "مارک کلامپين" از مرکز فضايي گودارد ، اين کشف و نتايج آن را در ۲۰ ژانويه در مقاله اي در مجله ي اخترفيزيک گزارش کردند.
با کشف اين حلقه ها که هر کدام در حدود ۶۰ سال نوري از ما فاصله دارند ، تعداد ستاره هاي شناخته شده که چنين کمربندهايي به دور آنها رصد شده است به ۹ عدد مي رسد.با اين حال ، اين دو مورد جديد از اين نظر با بقيه متفاوتند که سن آنها به اندازه اي است (۳۰۰ ميليون سال) که شکل و ترکيب آنها به مرحله ي پايداري رسيده است.مانند منظومه شمسي ما که داراي مدارهاي سياره اي و حلقه هايي پايدار از مواد و غبار است و ۶/۴ ميليارد سال سن دارد. هفت مورد ديگر ، به غير از خورشيد ، بين ده ها ميليون تا ۲۰۰ ميليون سال سن دارند که در مقياس سن خورشيد ما جوان محسوب مي شوند.همچنين جرم اين دو مورد به جرم خورشيد بسيار نزديک است.
"کالاس" محقق اصلي اين پروژه مي گويد:" اينها مسن ترين حلقه هاي مشاهده شده هستند و اهميت آنها از اين جهت است که شکل کمربند کوييپر را از بيرون منظومه شمسي به ما نشان مي دهند.انتظار مي رود که در اطراف اين ستاره ها مناطق قابل سکونت که احتمال وجود حيات در آنها مي رود يافت شود."
"اکثر کمربند ها به علت پرنور بودن ستاره ي مرکزي قابل رويت نيستند ، اما دقت و حساسيت بالاي دوربين پيشرفته ي تلسکوپ فضايي هابل ما را قادر ساخت تا جلوي نور ستاره ي مرکزي را گرفته و سپس به دنبال حلقه ها بگرديم." "کالاس" در دو سال گذشته دو مورد ديگر از اين نوع کمربندها را کشف کرده است (AU- ميکروسکوپ و فم الحوت) و همچنين جزييات ستاره هاي حلقه دار ديگر را مطالعه کرده است.
کالاس مي گويد:" ما در مورد ۱۰۰ ستاره ي ديگر نيز ، تابش هاي اضافي فروسرخ ،علاوه بر تابش خود ستاره ،دريافت کرده ايم که به احتمال زياد از غبار اطراف ستاره تابش شده است.بخش سخت کار ،به دست آوردن تصاويري است که اطلاعات فضايي به ما بدهد.پس از دو دهه که از کشف اين حلقه ها مي گذرد ، ما به تازگي موفق به رصد آنها شده ايم و اين موفقيت را مديون تلاش هاي انجام شده براي ارتقاي ابزارهاي تلسکوپ هابل هستيم."
مدل سازي هاي کوچک نشان داده اند که کمربند هاي کشف شده در دو دسته قرار مي گيرند: کمربندهاي عريض ، به پهناي بيش از ۵۰ واحد نجومي و کمربندهاي باريک با پهناي ۲۰ تا ۳۰ واحد نجومي به همراه لايه ي تيز بيروني (مانند کمربند کوييپر در منظومه ي شمسي ما). يک واحد نجومي فاصله ي متوسط بين زمين و خورشيد (در حدود ۱۵۰ ميليون کيلومتر) است.کمربند کوييپر در منظومه شمسي از مدار نپتون در فاصله ي ۳۰ واحد نجومي از خورشيد آغاز شده و تا فاصله ي ۵۰ واحد نجومي ادامه مي يابد.اکثر کمربند هاي کشف شده منطقه اي خالي در وسط خود که در آنها احتمالا سيارات موجودند و عامل اصلي تيز بودن لبه هاي داخلي در بيشتر کمربند ها مي باشند.
کالاس و گراهام پيش بيني مي کنند که ستاره هايي که کمربند دور آنها ، لبه هاي خارجي تيز دارند ،داراي همدمي هستند (احتمالا يک ستاره يا يک کوتوله ي قهوه اي) که مانع گسترش اين کمربند ها به سمت خارج مي شوند.مانند قمرهاي زحل که لبه هاي حلقه هاي اين سياره را شکل مي دهند.
کالاس مي گويد:"طرز تشکيل حلقه ها به دور يک ستاره مي تواند مانند شکل گرفتن حلقه به دور يک سياره باشد." تنها يکي از ۹ ستاره ي داراي کمربند شناخته شده داراي همدم است اما هنوز تحقيقات دقيق براي کشف همدم کم نور در اطراف موارد ديگر صورت نگرفته است. او پيشنهاد مي کند که يک ستاره ي سرگردان در هنگام عبور از نزديک ستاره ي اصلي ، لبه هاي صفحه ي تشکيل سيارات را شکل داده است اما هنوز وجود يک همدم براي جلوگيري از پخش و خارج شدن مواد مانند سيارک ها و دنباله دار ها لازم است.اگر اين حرف درست باشد ، به معناي آن است که خورشيد نيز بايد داراي همدمي باشد که مرزهاي تيز کمربند کوييپر را شکل داده است.اين ستاره ي همدم توسط استاد فيزيک دانشگاه برکلي ، "ريچارد مولر" پيشنهاد شده اما هنوز مدرکي بر وجود اين همدم به دست نيامده است.
کالاس مي گويد:"ما به طرز عجيبي در مورد نزديک ترين نمونه از اين کمربند ها (کمربند کوييپر در منظومه ي شمسي ) کمترين اطلاعات را در دست داريم.مهم ترين مسئله اين است که بدانيم غبار در کمربند کوييپر دقيقا تا چه فاصله اي از خورشيد گسترش يافته است.هنگامي که اين اطلاعات بدست آمد ، مي توانيم کمربند کوييپر را به طور دقيق و مشخص در يکي از دو دسته ي عريض و باريک قرار دهيم."
اين تحقيق در سال ۲۰۰۲ آغاز شد و پس از دو سال مطالعه بر روي ۲۲ ستاره در سپتامبر ۲۰۰۴ پايان يافت.ستاره هاي داراي کمربند ، دو ستاره در رده هاي طيفي K و F با عمر ۱ ميليارد و ۳۰۰ ميليون سال بودند."يکي از دو ستاره از رده طيفي K و ديگري F است.احتمال شکل گرفتن حيات در اطراف اين دو ستاره بيشتر از ستاره هاي پرجرم و کم عمر مانند بتا-حجار و فم الحوت مي باشد." ستاره ي رده K نسبت به بتا-حجار (اولين ستاره ي شناخته شده ي داراي کمربند) و AU-ميکروسکوپ ،که کالاس در سال گذشته آن را کشف کرده است ، مسن تر به نظر مي رسد.بتا-حجار و AU-ميکروسکوپ در حدود ۱۰ ميليون سال سن دارند.
کمربند کشف شده در اطراف ستاره ي رده F ، کمربندي باريک مانند حلقه ي دور ستاره ي فم الحوت است که کالاس در اوايل سال گذشته آن را ثبت کرد.اين کمربند به دور ستاره ي F ، داراي لبه ي خارجي بسيار تيز در فاصله ي ۱۰۹ واحد نجومي از ستاره ي مرکزي است.اين کمربند از فاصله ي ۶۰ واحد نجومي آغاز مي شود و در فاصله ي ۸۳ واحد نجومي به حداکثر چگالي خود مي رسد.
کالاس مي گويد:"اگر ما بتوانيم منشا لبه هاي تيز بيروني کمربند به دور ستاره ي رده F را کشف کنيم ، طرز شکل گيري و تاريخچه ي منظومه ي شمسي براي ما روشن تر خواهد بود."
اين تحقيق با کمک هاي ناسا به وسيله ي موسسه علوم تلسکوپ فضايي حمايت شده است.
