گوگرد گمشده جهان کجاست؟

بر اساس نظریه‌ها، مقدار قابل توجهی گوگرد باید در مکان‌های بقایای ستاره‌ای در سراسر کیهان وجود داشته باشد پس این گوگرد کجاست؟

به نقل از اسپیس، اخترفیزیکدانان آزمایشگاه تحقیقات فضایی (LSR) در دانشگاه هنگ کنگ (HKU) کشف کردند که چرا به نظر نمی‌رسد مناطق گازی و غبارآلود یا «سحابی‌های سیاره‌ای» سطح گوگرد مورد انتظار را داشته باشند.

سحابی‌های سیاره‌ای در اطراف ستارگانی وجود دارند که ذخایر سوخت هسته‌ای خود را تمام کرده‌اند و به اجساد متراکم و ستاره‌ای به نام کوتوله‌های سفید تبدیل شده‌اند.

این گروه می‌گویند که گوگرد مورد انتظار در واقع اصلا غایب نیست بلکه به طور خلاصه، گوگرد ممکن است از دید ما پنهان شده باشد.

سحابی‌های سیاره‌ای در طیف شگفت‌انگیزی از اشکال و رنگ‌ها وجود دارند که ستاره‌شناسان حرفه‌ای و آماتور را به طور یکسان مجذوب می‌کنند. این سحابی‌ها «تصاویر فوری» کوتاه‌مدتی از مرگ ستارگان ارائه می‌کنند و به بررسی دقیق ترکیبات شیمیایی آنها کمک می‌کنند.

 اگرچه نام آنها کمی گیج کننده است اما سحابی‌های سیاره‌ای در واقع هیچ ربطی به سیارات ندارند. سحابی‌های سیاره‌ای بر خلاف دیسک‌های پیش سیاره‌ای، در انتهای زندگی ستاره‌ها رخ می‌دهند.

وقتی ستارگان ذخایر سوخت مورد نیاز برای فرآیندهای همجوشی هسته‌ای را که در هسته‌شان اتفاق می‌افتد، تمام کردند، انرژی که به بیرون رانده می‌شود و از هر هسته در برابر کشش عظیم نیروی گرانشی هر ستاره به داخل محافظت می‌کند، نیز متوقف می‌شود.

کشش ستاره‌ای که میلیاردها سال یک ستاره را در برابر فروپاشی متعادل نگه داشته است به پایان می‌رسد و گرانش برنده آشکار این رقابت است. سپس، با فروپاشی هسته ستاره، همجوشی هسته‌ای در پوسته آتشین بیرونی ستاره باعث پف کردن آن می‌شود.

در ابتدا ستاره به یک غول قرمز تبدیل می شود

خورشید در حدود پنج میلیارد سال دیگر این فرآیند را طی خواهد کرد و سیارات درونی از جمله زمین را از بین می‌برد. با این حال فاز غول‌ سرخ نسبتا کوتاه است.

همانطور که لایه‌های بیرونی ستاره سرد می‌شوند و بیشتر پراکنده می‌شوند، یک هسته ستاره‌ای در حال دود باقی می‌گذارند که اکنون یک کوتوله سفید است که توسط یک سحابی سیاره‌ای احاطه شده است.

سحابی‌های سیاره‌ای نیز عمر کوتاهی دارند، با این حال، تنها برای ده‌ها هزار سال در اطراف کوتوله‌های سفید می‌گردند.

به معمای گوگرد گشمده بازگردیم. مطالعات انجام شده بر روی سحابی‌های سیاره‌ای که ترکیبات شیمیایی آنها را نشان می‌دهد، مشخص کرده است که آنها فاقد گوگرد هستند.

با این حال، توضیح این دشوار است، زیرا گوگرد باید در ارتباط با عناصری مانند اکسیژن، نئون، آرگون و کلر در ستارگان پرجرم‌تر تولید شود. در واقع، گوگرد در سحابی‌های سیاره‌ای باید متناسب با عناصر دیگر وجود داشته باشد.

برای کشف معمای گوگرد سحابی سیاره‌ای، پژوهشگران به ۱۳۰ سحابی سیاره‌ای واقع در قلب کهکشان راه شیری که یک مجموعه داده بی‌سابقه و بدون نویز پس‌زمینه یا اطلاعات ناخواسته است، نگاه کردند.

این مجموعه داده توسط تلسکوپ بسیار بزرگ ثبت شده است که یکی از پیشرفته‌ترین تلسکوپ‌های نوری جهان در رصدخانه پارانال در صحرای آتاکامای شیلی است.

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 آن اثر انگشت خود را بر روی این نور یا «طیف‌ها» باقی می‌گذارند که روشی تحقیقاتی به نام طیف‌سنجی را تسهیل می‌کند.

آن چه که این گروه در داده‌های خود کشف کردند این بود که کمبود گوگرد صرفا نتیجه داده‌های با کیفیت پایین برای از سحابی سیاره‌ای بوده است.

محققان با استفاده از نمونه بزرگ خود از سحابی سیاره‌ای برای اولین بار شاهد یک همگامی قوی بین گوگرد و سایر عناصر بودند و ناهنجاری قبلی عملا ناپدید شد. این گروه می‌گویند که این نتایج نشان می‌دهد که داده‌های باکیفیت برای مقابله با اسرار علمی چقدر مهم هستند.

تحقیقات این گروه در ماه ژانویه در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شد.

منبع: ایسنا