آتش اما بدون گوگرد: گوگرد گمشده در کیهان کجاست؟

ستاره شناسان ممکن است معمای این را حل کرده باشند که چرا به نظر می رسد کفن های مرگبار ستارگان مرده فاقد گوگرد هستند، عنصری که زمانی به عنوان “گوگرد” شناخته می شد و با عبارت “آتش و گوگرد” در کتاب مقدس مرتبط بود. بر اساس این تئوری، مقدار قابل توجهی گوگرد باید در مکانهای بقایای ستارهای در سراسر کیهان وجود داشته باشد.
پس گوگرد کجا رفت؟
اخترفیزیکدانان آزمایشگاه تحقیقات فضایی (LSR) در دانشگاه هنگ کنگ (HKU) کشف کردند که چرا چنین مناطق زباله و گاز و غبار یا “سحابی های سیاره ایسحابیهای سیارهای در اطراف ستارههایی وجود دارند که ذخایر سوخت هستهای خود را تمام کردهاند و به اجساد متراکم و ستارهای به نام کوتولههای سفید تبدیل شدهاند.
تیم فرضیه میکند که محتوای گوگرد مورد انتظار در واقع اصلاً از بین نمیرود، بلکه از یک ترفند شیطانی مناسب استفاده میکند، زیرا کسانی که آن را به شکل جامد آن در زمین استخراج میکنند، به عنوان “طلای شیطان” نامیده میشود. به طور خلاصه، گوگرد را می توان در دید آشکار پنهان کرد.
سحابی های سیاره ای در طیف شگفت انگیزی از اشکال و رنگ ها هستند که هم ستاره شناسان حرفه ای و هم آماتور را مجذوب خود می کند. این سحابیها «عکسهای فوری» کوتاهمدتی از مرگ ستارگان ارائه میکنند و آنها را به پنجرهای مهم برای سوختن نهایی هیدروژن تبدیل میکنند.دنباله اصلیوجود یک ستاره که مستلزم مطالعات دقیق ترکیب شیمیایی آنهاست.
متصل: تلسکوپ فضایی جیمز وب کشف نادری از 2 سیاره فراخورشیدی در حال چرخش به دور ستاره های مرده کرد.
بهترین ترفندی که گوگرد انجام داده است
با وجود نام کمی گیج کننده، سحابی های سیاره ای در واقع هیچ ارتباطی با سیارات ندارند. بر خلاف دیسک های پیش سیاره ایفریزبی های ماده در اطراف ستارگان تازه متولد شده که در سیاره های اصلی فرو می ریزند، سحابی های سیاره ای در انتهای مخالف زندگی یک ستاره ظاهر می شوند.
وقتی ستارگان ذخایر سوخت لازم برای فرآیندهای همجوشی هستهای را که در هستههایشان اتفاق میافتد تمام کردند، انرژی که به بیرون رانده میشود و از هر هسته در برابر کشش عظیم نیروی گرانشی هر ستاره به سمت داخل محافظت میکند نیز خاموش میشود.
طناب کشی ستاره ای که میلیاردها سال یک ستاره را در برابر فروپاشی متعادل کرده است به پایان رسیده است – و گرانش برنده آشکار آن است. سپس، با فروپاشی هسته ستاره، همجوشی هسته ای که هنوز در پوسته آتشین بیرونی ستاره رخ می دهد باعث نفخ آن می شود.
این در ابتدا ستاره را به یک تبدیل می کند ستاره غول سرخ.
خورشید حدود 5 میلیارد سال دیگر این فرآیند را طی خواهد کرد و متورم می شود تا سیارات درونی از جمله زمین را ببلعد. با این حال، هر قدر که برای سیاراتی که به دور یک ستاره در حال مرگ می چرخند، فاجعه بار و تغییر ناپذیر باشد، فاز غول سرخ نسبتا کوتاه است. همانطور که لایههای بیرونی ستاره سرد میشوند و بیشتر پراکنده میشوند، یک هسته ستارهای در حال دود باقی میمانند که اکنون یک کوتوله سفید است که توسط یک سحابی سیارهای مرگبار احاطه شده است.
سحابی های سیاره ای نیز عمر کوتاهی دارند، اما تنها برای ده ها هزار سال در اطراف کوتوله های سفید پیچیده می مانند.
با بازگشت به معمای گمشده گوگرد، مطالعات روی سحابی های سیاره ای که ترکیب شیمیایی آنها را آشکار می کند نشان می دهد که آنها فاقد گوگرد هستند. با این حال، توضیح این چیزی دشوار است، زیرا گوگرد باید در ارتباط با عناصری مانند اکسیژن، نئون، آرگون و کلر در ستارگان پرجرمتر تولید شود. در واقع، گوگرد در سحابی های سیاره ای باید متناسب با این عناصر دیگر باشد.
با این حال این مورد مشاهده نشده است – به ویژه در اطراف ستاره های مرده با جرم متوسط.

برای کشف رمز و راز سحابی گوگردی سیاره ای، تیم به 130 سحابی سیاره ای واقع در قلب کهکشان راه شیری، مجموعه داده های بی سابقه ای که توسط نویز پس زمینه یا اطلاعات ناخواسته آلوده نشده بود، نگاه کردند.
مجموعه داده به یک تلسکوپ بسیار بزرگیکی از پیشرفته ترین تلسکوپ های نوری جهان که در رصدخانه پارانال در صحرای آتاکاما در شیلی قرار دارد.
عناصر شیمیایی نور را در طول موجهای مشخص و منحصربهفرد جذب و ساطع میکنند، به این معنی که وقتی نور از میان ابری از گاز و غبار عبور میکند، عناصر درون اثر انگشت خود را بر روی آن نور یا «طیفها» میگذارند که این امر باعث تسهیل یک روش تحقیق به نام طیف سنجی چیزی که این تیم در دادههای خود دریافتند این است که کمبود گوگرد صرفاً نتیجه دادههای با کیفیت پایین در نور منتشر شده از سحابی سیارهای است.
محققان با استفاده از نمونه بزرگ خود از سحابی سیارهای با نسبت سیگنال به نویز بالای آن، برای اولین بار شاهد یک رفتار قفل شده قوی بین گوگرد و سایر عناصر بودند که ناهنجاری قبلی عملاً ناپدید شد.
این تیم پیشنهاد میکند که این نتایج نشان میدهد که دادههای با کیفیت بالا در هنگام برخورد با اسرار علمی چقدر اهمیت دارند.
تحقیقات این تیم در ژانویه در ماه ژانویه منتشر شد نامه های مجله اخترفیزیک.



