دانشمندان برای اولین بار از سطح ستاره قطبی با وضوح بالا عکس برداری کردند - شهر وبلاگ

شش تلسکوپ بزرگ گنبددار که در یکی از کوه های سرسبز آمریکا پراکنده شده اند، با جمع آوری نور به شکل سازه ای یکپارچه از اعماق کیهان، اخترشناسان امروزی را در امر کاوش فضا راهنمایی می نمایند. اکنون به لطف دستاورد اخیر این تلسکوپ ها، تصویر باکیفیت تازهی از جسم درخشانی داریم که اخترشناسان گذشته را راهنمایی می کرد: ستاره جُدَی یا پولاریس.

دانش بصری ما از پولاریس یا ستاره قطبی کنونی (عنوانی که به علت تاب خوردن محور زمین درطول اعصار به ستارگان مختلف اعطا شده)، عمیق است. هنرمندان قدیم و تازه، پولاریس درخشان را در نقاشی های خود به تصویر کشیده، عکاسان نجومی از حیاط خانه شان از آن عکس برداری نموده و دانشمندان ابزار های خود را برای دهه ها به سمتش نشانه رفته اند.

اما آنچه تصویر تازه از پولاریس را که از طریق آرایه تلسکوپی مرکز نجوم با وضوح زاویه ای بالا یا به اختصار چارا (CHARA) در کوه ویلسون کالیفرنیا گرفته شده است، از نمونه های قبلی متمایز می نماید، وضوح یا تفکیک پذیری است. داده های نوری هر شش تلسکوپ در یک واحد مرکزی ترکیب می گردد تا تصویری واحد و واضح از یک منبع ارائه نمایند. این همکاری هماهنگ، تلسکوپی واحد به قطر 330 متر را تشکیل می دهد و به همین علت، وضوح تصاویر نهایی یا به طور خاص تفکیک پذیری زاویه ای چارا، بی نظیر است.

دانشمندان پس از ترکیب بعضی از تصاویر تازه پولاریس با رصد های اجرا شده با چارا بین سال های 2016 و 2021، بعضی از ویژگی های ناشناخته این ستاره را کشف کردند. مهم تر از همه، نقاطی تشخیص پذیر روی سطح ستاره به چشم می خورند که به لکه های گاه وبیگاه خورشید خودمان شباهت دارند.

یکی از دلایل اصلی شگفت انگیزبودن یافته اشاره شده، به این واقعیت مربوط می گردد که پولاریس ستاره ای قدیمی نیست، بلکه نوعی ستاره است که با عنوان متغیر قیفاووسی شناخته می گردد؛ بدین معنی که به طور دوره ای روشن و کم نور می گردد. پولاریس به طور خاص طبق چرخه ای چهار روزه روشن تر و کم نورتر می گردد و دانشمندان به علت همین رفتار بسیار پیش بینی پذیر، شیفته یافتن قیفاووسی ها هستند؛ زیرا می توانند از آن ها برای میزان گیری فواصل کیهانی استفاده نمایند.

همان طور که تیم چارا می گوید، تصاویر پروضوح تازه از پولاریس، اولین نگاه اجمالی را به سطح پولاریس ارائه می دهند. بااین حال، لکه ها تنها یافته اخترشناسان نبود.

پولاریس برخلاف خورشید تنهای ما، بدون همراه در دنیا پرسه نمی زند. این ستاره که 46 برابر بزرگ تر از ستاره والدمان است و بیش از 400 سال نوری از ما فاصله دارد، بخشی از منظومه ای سه گانه و از قضا درخشان ترین در بین همراهان ستاره ای خود است.

درواقع، هدف اولیه تحقیقات چارا روی پواریس، ترسیم مدار ستاره ای بود که هر 30 سال یک بار به دوره ستاره قطبی ما می چرخد. این ستاره درمقایسه با ستاره سوم بسیار نزدیک تر به پولاریس است و همین امر، کوشش پژوهشگران را به شاهکاری پیچیده تبدیل می نماید. درواقع، ستاره مورد آنالیز نه تن ها در فاصله ای بسیار نزدیک به پولاریس قرار گرفته، بلکه به قدری کم نور است که وجود آن تا حوالی سال 2005 تایید نشد.

نانسی ایوانز، سرپرست تیم پژوهشی در مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین که در شناسایی همراه پولاریس نیز نقش داشت، در یک بیانیه گفت: فاصله جزئی و کنتراست بالا در روشنایی بین دو ستاره، تفکیک منظومه دوتایی را در کم ترین فاصله شان از یکدیگر، بسیار چالش برانگیز می نماید. به همین علت، تیم پژوهشی به سراغ سایر ابزار های رصدی ازجمله تداخل سنج لکه ای در رصدخانه آپاچی پوینت در نیومکزیکو رفت.

ماموریت اخترشناسان موفقیت آمیز بود و علاوه بر یاری به تایید بعضی ویژگی ها مانند میزان پولاریس، نشان داد که این ستاره ممکن است با جرمی معادل تقریبا پنج برابر خورشید، سنگین تر از حد تصور قبل باشد. از آنجایی که درگذشته جرم تعداد کمی از قیفاووسی ها معین شده است، کشف اخیر از اهمیت بالایی برخوردار می گردد و بعلاوه پرسش های جالبی را برای آنالیز در آینده مطرح می نماید. برای مثال، نویسندگان مطالعه می گویند: جرم در ترکیب با فاصله نشان می دهد که پولاریس درخشان تر از آن چیزی است که از مسیر های تکاملی برای جسمی با این جرم پیش بینی می شد.