ویژگی‌های خوشه ذوزنقه – Trapezium cluster

ویژگی‌های خوشه ذوزنقه چیست

خوشه ذوزنقه (Trapezium cluster) یک خوشه باز جوان در سحابی جبار (شکارچی) است. چهار ستاره درخشان‌تر این خوشه شکلی چهارضلعی شبیه ذوزنقه تشکیل داده‌اند و به‌همین علت خوشه را چنین نامیده‌اند. خوشه ذوزنقه ۱۶۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد و اگر شرایط جوی مناسب باشد با تلسکوپ ۵ اینچی می‌توان ۶ ستاره این خوشه را رصد کرد. ستاره‌های خوشه ذوزنقه درست خارج سحابی جبار تشکیل شده‌اند. پنج ستاره درخشان‌تر ذوزنقه حدود ۱.۵ سال نوری از هم فاصله دارند. جرم آن‌ها بین ۱۵ تا ۳۰ برابر جرم خورشید است. ستاره‌های جوان این خوشه، از نوع O و B و لذا بسیار درخشان هستند. آن‌ها از خود پرتو ایکس منتشر می‌کنند و بیشترین درخشندگی سحابی جبار حاصل نورافشانی آن‌هاست. در ادامه با جزییات بیشتری بیان می‌شود که خوشه ذوزنقه کجاست و ویژگی‌های خوشه ذوزنقه چیست.

(توضیح عکس ابتدای مقاله: عکس خوشه ذوزنقه در سحابی جبار (شکارچی): چهار ستاره‌ درخشان‌تری که ذوزنقه تشکیل داده‌اند، در مرکز تصویر مشخص هستند.)

مطلب مرتبط: ستاره چیست و چگونه تشکیل می‌شود؟

خوشه ذوزنقه کجاست

خوشه ذوزنقه درست بیرون سحابی شکارچی و درون لبه ابر مولکولی شکارچی است. این خوشه را گالیله در ۴ فوریه ۱۶۱۷ کشف کرد. او سه ستاره درخشان‌تر خوشه را دید اما ابرهای حول آن‌ها را شناسایی نکرد. چهارمین ستاره خوشه در ۱۶۷۳ و سایر اجزای خوشه بعدها شناسایی شدند. تا سال ۱۸۸۸ کلاً ۸ ستاره در خوشه ذوزنقه شناسایی شد و بعدها چندین ستاره دیگر نیز کشف شد که منظومه‌های دوتایی بودند.

دو ستاره از چهار ستاره درخشان‌تر خوشه ذوزنقه ظاهرا منظومه‌های دوتایی هستند که اگر چنین باشد، در اصل ۶ ستاره هستند. ستاره‌های مذکور نسبتا جوانند و هنوز مراحل اولیه تکامل‌شان را می‌گذرانند. سن آن‌ها کمی بیش از ۱۰۰.۰۰۰ سال تخمین زده شده است که در مقیاس نجومی زمان کمی است.

درخشان‌ترین ستاره خوشه ذوزنقه Theta-1 Orionis C نام دارد که قدر ظاهری آن ۵.۱۳ است. هم این ستاره و هم دومین ستاره درخشان خوشه ذوزنقه منظومه‌های دوتایی کسوفی (eclipsing binary system) محسوب می‌شوند. منظور از منظومه دوتایی، دو ستاره نزدیک به هم است که اثر متقابل جاذبه آن‌ها سبب شده است، حول مرکز گرانشی مشترکی بچرخند. اگر صفحه مداری این ستاره‌ها با خط دید ساکنان زمین هم‌راستا باشد، ما سایه هر ستاره بر ستاره دیگر را می‌بینیم و در این‌صورت آن‌ها را منظومه دوتایی کسوفی (گرفتی) می‌نامیم.

جرم دو ستاره درخشان‌تر خوشه ذوزنقه ۱۵ تا ۳۰ برابر جرم خورشید است. این دو ستاره ۱.۵ سال نوری از هم فاصله دارند و ابرهای سحاب‌گون اطراف‌شان را روشن کرده‌اند. حدود نیمی از ستاره‌های خوشه ذوزنقه قرص‌های پیرا-ستاره‌ای خود را تبخیر کرده‌اند. لذا شاید به‌زودی حول آن‌ها منظومه‌ای از سیارات تشکیل شود.

شاید خوشه ذوزنقه جزئی از خوشه میغ‌واره‌ شکارچی (Orion Nebula Cluster) باشد که مجموعه بزرگتری شامل حدود ۲۰۰۰ ستاره است که در فضایی به قطر ۲۰ سال نوری گسترده شده ‌است.

مطلب مرتبط: سحابی چیست و چگونه تشکیل می‌شود؟

درخشان‌ترین ستاره‌ها

چهار ستاره درخشان‌تر ذوزنقه با حروف A، B، C و D مشخص شده‌اند. درخشان‌ترین ستاره که جرم بیشتری دارد، ستاره C موسوم به Theta-1 Orionis C است. قدر ظاهری این ستاره ۵.۱۳ است و جزو ستاره‌های نوع O ( به‌عبارت دقیق‌تر O6pe V) محسوب می‌شود. قدر مطلق ستاره مذکور -۳.۲ است و ۲۵۱۰۰۰ بار از خورشید تابنده‌تر است. لذا یکی از تابنده‌ترین ستاره‌هایی است که تاکنون کشف شده‌اند.

ستاره‌های A و B این خوشه منظومه دوتایی و کسوفی هستند، یعنی حول مرکز واحدی می‌چرخند و وقتی از زمین رصد می‌شوند، سایه هر کدام روی دیگری می‌افتد. قدر ظاهری ستاره Theta-1 Orionis A حدودا هر ۶۵ روز یک‌بار از ۶.۷۳ به ۷.۵۳ تغییر می‌یابد. قدر ظاهری ستاره Theta-1 Orionis B نیز حدودا هر ۶ روز یک‌بار از ۷.۹۵ به ۸.۵۲ تغییر می‌یابد و کم‌فروغ‌ترین ستاره مجموعه چهارتایی ذوزنقه محسوب می‌شود.

مطلب مرتبط: کهکشان چیست و چگونه تشکیل‌ می‌شود؟

کوتوله‌های قهوه‌ایِ خوشه

خوشه ذوزنقه چندین کوتوله قهوه‌ای نیز دارد که به‌سرعت در حال خروج از سحابی جبار هستند. کوتوله‌های قهوه‌ای ستاره‌هایی هستند که جرم آن‌ها برای آغاز هم‌جوشی هسته‌ای کافی نبوده است و لذا نورافشانی نمی‌کنند.

سیاه‌چاله خوشه ذوزنقه

در سال ۲۰۱۲ گروهی از ستاره‌شناسان اظهار داشتند که خوشه ذوزنقه احتمالا سیاه‌چاله‌ متوسطی دارد که جرم آن بیش از ۱۰۰ برابر جرم خورشید است. شاید ستاره‌های سحابی جبار به‌علت وجود همین سیاه‌چاله به‌سرعت از سحابی جدا می‌شوند و از آن بیرون می‌روند.

تصویر ۲. دو عکس از خوشه ذوزنقه که تلسکوپ فضایی هابل آن را ثبت کرده است: تصویر نور مرئی (چپ) و تصویر فروسرخ (راست)؛ چهار ستاره‌ درخشانی که ذوزنقه‌ای فرضی تشکیل داده‌اند در هر دو تصویر مشخص هستند.

مطلب مرتبط: سیاه‌چاله چیست و چگونه تشکیل می‌شود؟

جدول ویژگی‌های خوشه ذوزنقه