قوی‌ترین شواهد کشف شده برای ستاره همراه ابط‌الجوزا، راز نوسانات نوری آن را حل می‌کند

برای بیش از یک قرن، دهمین ستاره پرنور آسمان شب رازی بزرگ را در معرض دید پنهان کرده بود. ابط‌الجوزا، ابرغول سرخ برجسته‌ای که شانه راست صورت فلکی شکارچی (جبار) را مشخص می‌کند، مدت‌هاست که ستاره‌شناسان را با نوسانات نوری نامنظم و غیرقابل پیش‌بینی خود گیج کرده است. در حالی که این ستاره یک چرخه تپش ۴۰۰ روزه شناخته شده دارد که ناشی از دینامیک داخلی آن است، یک «دوره ثانویه طولانی» مرموز از کم‌نور و پرنور شدن را نیز نشان می‌دهد که تقریباً هر ۲۲۰۰ روز یا حدود شش سال یک بار رخ می‌دهد.[1][4]

نسل‌های متمادی از دانشمندان درباره علت این چرخه طولانی‌تر بحث کرده‌اند و بسیاری پیشنهاد می‌کردند که شاید یک ستاره همراه نادیده، در حال کشیدن ابرغول یا تداخل با نور آن باشد. اکنون، یک تیم بین‌المللی از ستاره‌شناسان، واضح‌ترین تصویر مستقیم ثبت شده از یک ستاره همراه در حال چرخش به دور ابط‌الجوزا را به دست آورده‌اند. این رصد مهم، قوی‌ترین شواهد را ارائه می‌دهد که ستاره مشهور تنها نیست، و سرانجام راز نوسانات نوری صدساله را که هم ستاره‌شناسان حرفه‌ای و هم آماتور را مجذوب خود کرده بود، حل می‌کند و ثابت می‌کند که مشهورترین ابرغول سرخ آسمان شب در واقع یک سامانه دوتایی است.[3][6]

این یافته‌های پیشگامانه که در مجله «اخترشناسی و اخترفیزیک» (Astronomy & Astrophysics) منتشر شده‌اند، اوج تلاشی صدساله برای توضیح ویژگی‌های عجیب این ابرغول هستند. میگل مونتارژ، ستاره‌شناس رصدخانه پاریس و نویسنده اصلی این مطالعه، توضیح داد: «ما نشان دادیم که ابط‌الجوزا تنها نیست، بلکه یک ستاره همراه کم‌نور آن را همراهی می‌کند.» این کشف متکی بر مشاهدات بسیار حساسی است که با ابزار SPHERE نصب شده بر روی تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) رصدخانه جنوبی اروپا در صحرای آتاکامای شیلی انجام شده است.[3][4]

ابزار SPHERE مجهز به یک تاج‌نگار (Coronagraph) است؛ یک ماسک نوری تخصصی که به طور فیزیکی تابش خیره‌کننده ستاره اصلی را مسدود می‌کند. این ابزار با پوشاندن منبع اصلی نور، به حسگرهای تلسکوپ اجازه می‌دهد تا نور ضعیف اجرام نزدیک و بسیار کم‌نورتر را شناسایی کنند. این فناوری در اصل برای شکار سیارات فراخورشیدی توسعه یافته بود، اما تیم تحقیقاتی متوجه شد که می‌توان آن را به طور کامل برای جستجوی یک ستاره همراه که در هاله کورکننده یک ابرغول سرخ پنهان شده است، تطبیق داد.[1][2]

تیم تحقیقاتی ابط‌الجوزا را در دسامبر ۲۰۲۴ هدف قرار داد، یک پنجره رصدی بسیار خاص که بر اساس مدل‌های نظری منتشر شده در اوایل همان سال انتخاب شده بود. آن مدل‌های پیش‌بینی‌کننده، مکانیک مداری ستاره همراه فرضی را محاسبه کرده و مشخص کردند که در همان ماه دقیقاً به حداکثر کشیدگی (Maximum Elongation) خود – یعنی دورترین فاصله ظاهری از ستاره اصلی از دید زمین – خواهد رسید. تیم با زمان‌بندی دقیق رصد خود، شانس خود را برای مشاهده ستاره قبل از ناپدید شدن مجدد در تابش خیره‌کننده ابط‌الجوزا به حداکثر رساند.[3][4][6]

مونتارژ با اشاره به دشواری فوق‌العاده مشاهده یک جرم کم‌نور در کنار ستاره‌ای که ۱۰۰ هزار برابر پرنورتر از خورشید ما است، خاطرنشان کرد: «صادقانه بگویم، فکر می‌کردم حساسیت لازم برای تشخیص ابط‌الجوزا B را طبق پیش‌بینی‌ها نداریم.» با این حال، ستاره همراه بسیار پرجرم‌تر و پرنورتر از آنچه مدل‌های اولیه پیش‌بینی کرده بودند، از آب درآمد و تصویربرداری مستقیم را ممکن ساخت. داده‌ها یک نقطه نوری متمایز را دقیقاً در جایی که مدل‌ها پیش‌بینی کرده بودند، آشکار کردند.[1][3]

به جای جرمی شبیه به خورشید، داده‌های تصویربرداری مستقیم نشان می‌دهند که ستاره همراه، که ابط‌الجوزا B نامیده شده، بین دو تا سه برابر پرجرم‌تر از ستاره منظومه شمسی ما است. این اندازه غیرمنتظره، یک سازوکار فیزیکی مشخص برای نوسانات نوری ۲۲۰۰ روزه که دهه‌ها ناظران را گیج کرده بود، فراهم می‌کند. از آنجایی که این ستاره بسیار بزرگ است، ستاره همراه مانند یک برف‌روب عظیم عمل می‌کند که از میان ابرهای متراکم غبار و گازی که دائماً توسط ابرغول سرخ در حال مرگ و نزدیک به پایان عمر ستاره‌ای‌اش به بیرون پرتاب می‌شوند، عبور می‌کند.[1][2][6]

همانطور که ابط‌الجوزا B به دور ستاره اصلی می‌چرخد، یک دنباله عظیم در این مواد پیرامون ستاره‌ای ایجاد می‌کند و توزیع غبار کیهانی در سامانه را به طور اساسی تغییر می‌دهد. این ابر غبار متحرک به صورت دوره‌ای میزان نور ستاره‌ای را که قادر به نفوذ از میان این بقایا و رسیدن به تلسکوپ‌های روی زمین است، تغییر می‌دهد. محققان اکنون می‌توانند با نقشه‌برداری از مدار ستاره همراه، عبورهای آن از میان غبار را با سوابق تاریخی چرخه کم‌نور شدن شش ساله ابط‌الجوزا کاملاً منطبق کنند و ثابت کنند که کم‌نور شدن یک خطای دید نوری است که توسط دنباله ستاره همراه ایجاد می‌شود.[2][5]

این تعامل فیزیکی تأیید می‌کند که دوره ثانویه طولانی، تپش داخلی خود ابط‌الجوزا نیست، بلکه یک اثر خارجی است که کاملاً توسط شریک دوتایی آن هدایت می‌شود. تأیید نظریه «دنباله غبار» همچنین به زمینه‌سازی برای «کم‌نور شدن بزرگ» بدنام ستاره در سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ کمک می‌کند. اکنون مشخص شده است که آن رویداد بسیار تبلیغاتی، که منجر به گمانه‌زنی‌های گسترده مبنی بر انفجار قریب‌الوقوع ستاره شد، ناشی از پرتاب عظیم و موضعی غبار بوده است، نه مدار منظم ستاره همراه.[5][7]

اگرچه تصویربرداری مستقیم از ابط‌الجوزا B بسیار مهم است و سطح اطمینانی بسیار بالاتر از آستانه استاندارد برای یک کشف دارد، تیم تحقیقاتی اذعان دارد که این شواهد برای قطعیت مطلق نیاز به یک گام نهایی دارند. برای اثبات قطعی اینکه ستاره همراه در یک مدار گرانشی به دور ابط‌الجوزا قفل شده است – و نه صرفاً یک ستاره پس‌زمینه نامرتبط که به طور تصادفی کاملاً تراز شده است – ستاره‌شناسان باید حرکت آن را در طول زمان و در مسیر پیش‌بینی شده‌اش رصد کنند.[2][5][7]

پنجره رصدی اصلی بعدی برای تأیید این حرکت مداری در نوامبر ۲۰۲۷ رخ خواهد داد، زمانی که انتظار می‌رود ستاره همراه در سمت مخالف ابرغول سرخ ظاهر شود. اگر ستاره دقیقاً در جایی که مکانیک مداری حکم می‌کند باشد، هرگونه شک و تردید باقی‌مانده در مورد وضعیت آن به عنوان یک همراه مقید گرانشی از بین خواهد رفت. تا آن زمان، جامعه نجومی تصاویر VLT را به عنوان قانع‌کننده‌ترین شواهد تولید شده برای یک سامانه دوتایی ابط‌الجوزا در نظر می‌گیرد.[1][4][6]

در صورت تأیید نهایی، وجود ابط‌الجوزا B اخترفیزیکدانان را مجبور خواهد کرد که جدول زمانی تکاملی ستاره اصلی را به طور کامل بازنگری کنند. از آنجایی که ستاره همراه بسیار پرجرم است و نسبتاً نزدیک به جو بیرونی ابرغول می‌چرخد، کشش گرانشی آن احتمالاً سرعت از دست دادن جرم ابط‌الجوزا را تسریع می‌کند. محققان اکنون بررسی خواهند کرد که آیا این همراه پرجرم می‌تواند بر انفجار ابرنواختری نهایی و بسیار مورد انتظار ابط‌الجوزا تأثیر بگذارد و به طور بالقوه دینامیک چگونگی پایان یافتن یکی از مشهورترین ستارگان کهکشان را تغییر دهد.[1][4][7]