به دنبال وضوح در يك ستاره متغير بسيار مهم

SS Cygni   يكي از پر بيننده ترين ستاره هاي متغير ، در فاصله اي كه به شدت مورد بحث و مناقشه مي باشد قرار گرفته است.

اين حقيقت كه آيا ما فهميده ايم كه اين نوع از متغيرها چگونه كار ميكنند مشخص خواهد شد . يكي از محبوبترين ستاره هاي متغير براي رصد گران آماتور و پ‍ژوهشگران حرفه اي بطور مشترك ستاره متغير  SS Cygni  مي باشد .

در حال حاظر اين ستاره از آسمان شرقي بالا مي آيد . به لطف هوشياري هزاران رصدگر انجمن رصد گران ستاره متغير درآمريكا (AAVSO ) از زمان كشف آن ستاره متغير در سال 1896 تا كنون يك فوران مربوط به اين ستاره از دست نرفته است.آنها روشنايي اين نو اختر كوتوله را از قدر 12 تا 8 براي چندين روز در هر يك يا دو ماه در طول قرن مشاهده كرده اند .

گواهي يك قرن فداكاري با  ارزش آنها ، اندازه گيري روشنايي SS Cygni  در اتاق نشست اصلي AAVSO  مي باشد.

اين پوستر با گستردگي بيش از 100 فوت ( حدود 3 متر ) مي باشد.

در SS Cygni يك كتوله سفيد گازها را از سمت ستاره همدم خود مي كشد. گاز بر روي ديسك مي افتد ، اما سرعت اين افتادن بسيار آهسته است تا ديسك با تغيير و سويچ به سمت فوران داغ و روشن در هر 5 تا 9 هفته پايدار شود .

تاكنون بيش از 500000 مشاهدات انجام شده در طول سالها ،SS Cygni   همچنان در مركز پازلي است كه هر چه را كه ما درباره كوتوله هاي سفيد مي دانيم را تهديد ميكند. اكنون برخي ستاره شناسان فكر ميكنند كه معما را حل نموده اند.در مقابل ديگران ميگويند كه آنها در حال سخن پراني بوده و تفكر و وقت لازم را جهت حل معما صرف نكرده اند .

SS Cygni  از دو ستاره كه در هر 6.5 ساعت مانند رقص باله Pas de Deux  چايكوفسكي به دور يكديگر مي چرخند تشكيل شده است.يكي كتوله قرمز كه يك ستاره كوچك نرمال و سردتر از خورشيد است . ديگري يك كتوله سفيد يك ستاره مرده فوق متراكم  بسيار كوچك و گرم ميباشد.

مواد از ستاره همدم بر روي توده كوتوله سفيد در يك ديسك يكپارچه مي افتد.در نهايت وقتي ديسك پر گرديد ناگهان تمام موادي كه بر روي كوتوله سفيد است خالي ميشود . وقتي كه آن لبالب پر گرديد انرژي گرانشي خود را بصورت يك شراره بزرگ منتشر مي كند.

اين يك تئوريست . مشاهدات متناقض در طول 15 سال گذشته ، ستاره شناسان را درباره SS Cgyni   متحير كرده است .

ديروز جيمز ميلر جون ( دانشگاه كورتن ) و همكارانش يك مطالعه راديويي جديد را در مجله علوم منتشركردند كه ممكن است معما را حل كرده و يا بعنوان سوخت براي تداوم بحث عمل نمايد .

بسيار بزرگ و نوراني ؟

قبل از سال 1999 ستاره شناسان فكر مي كردند درباره SS Cygni  همه چيز را درك كرده اند ، به طور خاص آنها فكر ميكردند كه دقيقا براي ديناميك گازها در روي ديسك فشرده چه اتفاقي مي افتد را درك نموده اند و اينكه چرا گاز ناگهان تغير ويسكوزيته (گرانروي) ميدهد و سبب فشرده شدن و رمبش مي شود و اهميت گسترده تر آن اين موضوع است كه ؛ آن براي محدوده وسيعي از متغيرهاي عظيم سيستم باينري (دودويي) ، از جمله آنهايي كه بسيار عجيب و غريب بوده و يا ستاره هاي نوتروني و سياه چاله ها كار مي كند .

سنسورهاي راهنماي خوب تلسكوپ فضايي هابل براي اندازه گيريهاي بسيار دقيق اختلاف منظر مورد استفاده قرارگرفت كه سبب تعيين فاصله اخترهاي كوتوله نزديك مي شود.

تام هريسون ( دانشگاه ايلتي نيو مكزيكو ) يك تيم را در استفاده دقيق و كاملا پيچيده از سنسورهاي راهنماي خوب مديريت ميكند تا توسط آن اختلاف منظر چندين نواختر كوتوله نزديك را اندازه گيري كنند.

اختلاف منظر ساده ترين روش اندازه گيري فاصله ستاره هاي نزديك مي باشد. نشان دادن اين كه به چه صورت عمل ميكند نيز آسان است. انگشتتان را در مقابل صورتتان نگه داشته و يكي از چشمها را بسته و سپس چشم ديگر را ببنديد.به نظر مي رسدانگشت شما در مقابل زمينه پشت حركت مي كند. انگشت شما به نظر قصد حركت داشته و كمي از مقابل چشمتان دورترمي گردد.

با اندازه گيري حركت واضح  SS Cygni  در مقابل زمينه پشتي ستارگان ، مانند محور چرخش زمين از يك طرف خورشيد به طرف ديگر ، گروه هريسون فاصله اي بين 500 تا 580 سال نوري براي   SS Cygni  پيدا نموده است.

مشكل اينجاست كه فاصله زياد محاسبه شده بيشتر از روشني ستارگان SS Cygni  و ميزان انتقال جرم بسيار زياد در آنها ميباشد.

ديناميك گازها در ديسك يكپارچه ، حالا همگي اشتباه ميشوند.

نويسنده مقاله ( گرگ سيواكف  از دانشگاه آلبرتا –كانادا )" در فاصله محاسبه شده توسط هابل SS Cygni  بايد درخشنده و هميشه در حال فوران باشد " اما مشاهدات يك قرن در نتايج با هم تناقض داشته كه سبب ميشود " برخي تئوريها ، شروع به پرسش درباره مدل  [ نا پايدار ديسكي ]  كرده ، در حالي كه ديگران درباره اختلاف منظر تلسكوپ فضايي هابل (HST ) سوال ميكنند .

اختلاف منظر مثلثاتي براي تعيين فاصله از يك ستاره با اندازه گيري جابجايي جزئي موقعيت ظاهري ديده شده در مقابل مدار زمين تعيين ميگردد.

ميلر- جونز در كمپ دوم بود . او اخيراً يك تيم كه براي اندازه گيري مجدد تغيير ساليانه اختلاف منظر  SS Cygni   به وسيله امواج راديويي بود را رهبري ميكرد. برخلاف اختلاف منظر نوري كه موقعيت SS Cygni  را در مقابل زمينه پشتي ستارگان در راه شيري مقايسه ميكند، اختلاف منظر راديويي موقعيت  SS Cygni را در مقابل زمينه پشتي منابع خارج از كهكشان ما مقايسه مي كند كه اختلاف منظرصفر را نشان ميدهد.

فقط يك مساله وجود دارد – SS Cygni  در ابتداي يك  شراره  امواج راديويي روشن تر آمده  است . وقتي مواد در ديسك يكپارچه رمبش مي كند مشابه سوخت يك جت از نزديكيهاي قطبين كوتوله سفيد خارج مي شود.

براي شكار كردن SS cygni  در اين زمان حياتي ، پژوهشگران حرفه اي به كمك رصد گران سخت كوش آسمان در انجمن رصد گران ستاره هاي متغير آمريكا نياز دارند .

ورود آماتورها

متئو تمپلتون از كاركنان  AAVSO  مي گويد ؛ صرفه نظر از مباحث مطرح شده   SS Cygni هميشه به خوبي رصد ميشود  زيرا  يك ستاره بسيار محبوب مي باشد .

وقتي كه AAVSO  دريك بولتن خبري براي اعضايش مطرح كرد كه  ميلر- جونز بدنبال شكار مراحل اوليه شراره ها است ، بازخوردهاي زيادي داشت. تمپلتون گفت : " واقعا همه ما سعي كرديم مردم را به كاري كه آنها در حال انجام دادن آن بودند ترغيب نماييم " . " همچنين آنها در پاسخ گفتند كه اگر آنها فورانهاي SS Cygni  را ديدندخيلي سريع به ما اعلام ميكنند ."

بيش از 180 رصدگر در اين منحني نور SS Cygni شركت داشته اندكه بيش از400 روز را پوشش داده اند. همچنين 280 رصدگر براي مشاهدات 2.5 ساله SS Cygni شركت داشته اند . وقتي سيستم به سمت حالت فوراني چرخش ميكند AAVSO به تيم ميلر- جونز خبر زمان شروع مشاهدات راديوييشان را مي دهد.

تمپلتون اشاره ميكند كه مشاهدات ديداري- روش قديمي ديدن روشنايي ستارگان در برابر ستاره هاي استاندارد توسط چشمي هاي تلسكوپ مشابه – نقش مهمي در نظارت SS Cygni   براي شروع و راه اندازي اجراي يك مشاهده راديويي بازي مي كند .

براي 2.5 سال بزودي اعضاي AAVSO  متوجه يك فوران شدند ، تيم ميلر- جونز مشاهدات راديويي خود را با يك آرايه خط مبناي بلند (VLBA ) و شبكه اروپايي VLBA   روپايي دنبال كرد .

سياكف مي گويد : " اين پروژه بدون AAVSO   ممكن نبود انجام شود "

تمام 280 رصدگرAAVSO     در طرح مشاركت داشتند. تيم راديويي موقعيت SS Cygni  را در مقابل ميلياردها كوازار راديويي كه در زمينه پشت از فاصله 365 – 378 سال نوري مي آمدند را مقايسه نمود.

اين مقدار بسيار نزديكتر از اندازه گيري هابل بود . اين يافته SS Cygni  را به مكاني كه به آن تعلق داشت قرار داد .

حداقل مطابق با تئوري :در  درخشندگي پايين تر ، جايي كه مدل بي ثبات ديسكي قبلا پيش بيني كرده بود ، ستاره در مسيري كه رصد مي شد بايد شعله ور شده و سپس محو مي شد.

مساله حل شد ؟ نه به سرعت

اگر اندازه گيريهاي راديويي صحيح باشد سوالي باقي مي ماند ؟ چرا سنسورهاي راهنماي خوب هابل اشتباه كرده اند ؟ آنها در جاهاي ديگر براي اختلاف منظر عالي عمل كرده اند.

ميلر- جونز و همكارانش  در مقالاتشان پيشنهاد يك جفت از ايده ها را دادند . مشكل ممكن است در ارتباط با بدشانسي در اندازه گيريهاي نادرست يك يا چند تا از ستاره هاي پشت زمينه در مشاهدات هابل باشد يا مشكل ممكن است بدليل تمايلات ظريف آماري باشد كه سياكف در اين رابطه با لهني نيمه شوخي گفت :" نوعي خستگي مرگ آور قرائت كنندگان آمار كه ممكن است طاعون ستاره شناسان باشد سبب اشتباه شده است"

هر دو تفسير مستلزم خطاهاي بسيار بزرگ مي باشد كه متاسفانه غير ممكن هم نمي باشد. هريسون اين مطالب را نپذيرفت.

در پاسخ به نتايج ميلر- جونز، هريسون در مقاله تهيه شده خود افزود ، ما به نتايجمان اطمينان داريم كه فاصله SS Cygni  بسيار بيشتر از تئوريها براي موارد مشابه با آن مي باشد. علاوه بر اين او گفت : كه يك مشكل در تيم ميلر - جونز،چيدمان براي رصد  SS Cygni  مي باشد . پس از همه اين موارد  آنها نمي توانند 9 نواختر كوتوله ديگر را مشاهده كنند كه مدل بي ثبات ديسكي را در آنها مطابقت دهند ، زيرا آنها به اندازه كافي منابع راديويي واضح در اختيار ندارند.

هريسون گفت : مگر شما بدليل خاص مي توانيد تعيين كنيد كه چرا شما معتقديد كه نتايج براي SS Cygni   اشتباه است، شما بايد تمام اختلاف منظرها را رد كرده ويا همگي را قبول نماييد . شما نميتوانيد بر حسب علاقه يكي را كه دوست داريد برداشته و انتخاب نماييد.

ماموريت گايا بن بست را با نقشه برداري بسيار دقيق موقعيتها و حركات براي 1 ميليارد ستاره در بخشي از كهكشان ما خواهد شكست .

هريسون همچنين با مطالعه به مشكلات بالقوه ديگر اشاره نمود. براي مثال ؛ اندازه گيريهاي انتشار راديويي توسط ميلر- جونز از جريان  شراره هايي كه از قطبين كتوله هاي سفيد آمده اند بوده است – اما شراره ها ممكن است از بالاي ديسك يكپارچه شروع شده باشد و همچنين ممكن است شراره ها در طول زمان خم شوند ، كدام مورد مي تواند اندازه گيري هاي آنها را رد كند .

سياكف گفت : اگر فاصله اندازه گيري شده هابل صحيح باشد بايد گفت در مدل بي ثبات ديسكي بايد تجديد نظر كاملي شود.

خوشبختانه ، بن بست در حال شكسته شدن است .اكنون نگاه هاي هر دو طرف بحث به سمت گايا مرتبط با آژانس فضايي اروپا مي باشد كه در اكتبر سال 2013 شروع بكار مي نمايد.انتظار طولاني ستاره شناسان سرتاسر جهان اززمان ماموريت اخترسنجي موفق ماهواره اندازه گيري موقعيت ستاره تاريخي ابرخس از سال 1990 تا به امروز ادامه دارد .

منبع : http://www.skyandtelescope.com/news/Variable-Star-SS-Cygni-208713971.html