بزرگ‌ترین و کوچک‌ترین ستاره‌های شناخته‌شده در کیهان کدام‌اند؟

دیدارنیوز: خورشیدِ منظومه‌ شمسی شناخته‌شده‌ترین ستاره برای ما است. نه‌تن‌ها زندگی روی کره‌ی زمین به خورشید وابستگی دارد بلکه نگاه به آن باعث می‌شود از زاویه‌ی دید ما بقیه‌ی ستاره‌های موجود در کیهان بسیار کوچک به نظر برسند. بااین‌حال اگر نگاهی کلی به کهکشان راه شیری بیندازید، خورشید منظومه‌ی شمسی ستاره‌ای غول‌پیکر محسوب نمی‌شود. حقیقت این است که خورشید ما ابعاد نسبتاً متوسطی دارد.

این موضوع سؤالی در ذهن خیلی‌ها ایجاد کرده: بزرگ‌ترین ستاره‌ی شناخته‌شده در کیهان کدام است؟ به گزارش لایوساینس، پاسخ این سؤال وابسته به این است که درباره‌ی جرم ستاره صحبت کنید یا حجم کلیِ آن (یعنی ستاره‌ی مدنظر چه ظرفیتی از فضا را اشغال می‌کند).

فیل مسی، ستاره‌شناس در رصدخانه‌ی لوول در فلگستف ایالت آریزونای آمریکا، می‌گوید وقتی بحث به ابعاد فیزیکی می‌رسد، در اغلب مواقع سنگین‌ترین ستاره‌ها چندان قابل توجه نیستند. از طرفی بیشتر ستاره‌های غول‌پیکر وزن زیادی ندارند. دلیل این است که هرچه ستاره‌ها مسن‌تر می‌شوند تمایل بیشتری به افزایش ابعاد و کاهش جرم دارند. فیل مسی می‌گوید: «مثل این است که درباره‌ی انسان‌ها صحبت کنید. قدبلندترین افراد احتمالاً سنگین‌وزن‌ترین‌ها نیستند.»

وقتی ماجرا را از زاویه‌ی جرم مورد بررسی قرار دهید، ستاره‌ی R۱۳۶a۱ بیشتر از بقیه در مرکز توجه است. این ستاره در فاصله‌ی حدودا ۱۶۰٬۰۰۰ سال نوری از زمین در ابر ماژلانی بزرگ (کهکشانی کوچک در همسایگی راه شیری) واقع شده است. قطر ستاره‌ی R۱۳۶a۱ حدودا ۳۰ تا ۴۰ برابر بیشتر از خورشید ما است. برای فهم بیشتر، یک گیلاس را در کنار توپ غول‌پیکر یوگا تصور کنید.

R۱۳۶a۱ ستاره‌ی نسبتاً جوانی به‌حساب می‌آید. درحالی‌که سن خورشید ما ۴٫۵ میلیارد سال تخمین زده می‌شود، R۱۳۶a۱ حدودا یک میلیون سال پیش ایجاد شده است. براساس گفته‌ی فیل مسی، ستاره‌ی R۱۳۶a۱ در دوران زندگی خود چندان خنک یا بزرگ نشده است.

تصویری از یو وای اسکوتی (UY Scuti)، بزرگ‌ترین ستاره‌ی شناخته‌شده توسط انسان، در کنار خورشیدِ منظومه‌ی شمسی

اگر با درنظرگرفتن قطر درباره‌ی بزرگ‌ترین ستاره‌ی کیهان صحبت کنیم، چند رقیبِ شناخته‌شده وجود دارند. براساس گفته‌ی فیل مسی، در صدر فهرست ستاره‌ی یو وای اسکوتی قرار می‌گیرد. براساس مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۳ که نتایج آن در مجله‌ی علمی نجوم و اخترفیزیک منتشر شده، قطر این ستاره‌ی ابرغول سرخ تقریباً ۱٬۷۰۰ برابر بیشتر از خورشید است. اگر خورشید را یک گیلاس فرض کنیم، یو وای اسکوتی یک جسم کروی ۱۰ طبقه خواهد بود.

دانشمندان می‌گویند تعیین قطر ستارگانی که در فاصله‌ی بسیار دور هستند، مشکل است. یو وای اسکوتی در فاصله‌ی تقریباً ۹٬۵۰۰ سال نوری از زمین واقع شده. البته احتمالاً فاصله‌ی واقعی این ستاره ۱٬۰۰۰ سال نوری کمتر یا بیشتر از این عدد است.

دانشمندان برای تعیین قطر باید بدانند که ستاره چه مقدار نور تولید می‌کند. این معیار بسیار متغیر است، چون ستاره‌ها هرچه دورتر باشند کم‌نورتر به نظر می‌رسند و از نمای نزدیک پرنورترند. همچنین فراموش نکنید ستاره‌های ابرغول سرخ نظیر یو وای اسکوتی در اغلب مواقع ستارگانی «بی‌ثبات» هستند، یعنی روشنایی آن‌ها در گذر زمان کم و زیاد می‌شود. همین موضوع در نهایت باعث می‌شود حاشیه‌ی خطا بسیار بزرگ باشد.

نویسندگان مقاله‌ی سال ۲۰۱۳ گفتند ممکن است یو وای اسکوتی به میزان ۱۹۲ شعاع خورشیدی (معیاری براساس شعاع خورشید) بزرگ‌تر یا کوچک‌تر از عددِ تخمین‌زده‌شده باشد. مسی می‌گوید: «ابرغول‌های سرخ ستاره‌هایی بسیار بی‌نظم هستند و به همین دلیل مدل‌سازی آن‌ها سخت است. سطوح این ستاره‌ها همواره در حال حرکت‌اند.»

دیگر ستاره‌هایی که به شیوه‌ای مشابه بزرگ هستند شامل WOH G۶۴ و VY Canis Majoris می‌شود. ستاره‌ی اول از نوع ابرغول سرخ است که طبق مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۸ سنش هنوز به پنج‌میلیون سال نرسیده و در ابر ماژلانی بزرگ حضور دارد. از طرفی ستاره‌ی VY Canis Majoris (وی‌وای سگ بزرگ) حدودا ۸٫۲ میلیون سال سن دارد.

بررسی‌ها نشان می‌دهد قطر هر دو ستاره‌ی WOH G۶۴ و VY Canis Majoris حدودا ۱٬۵۰۰ برابر بیشتر از خورشید است. با در نظر گرفتن اینکه داده‌های کاملاً دقیقی دردسترس نداریم، ممکن است ابعاد WOH G۶۴ و VY Canis Majoris بیشتر از UY Scuti باشد. فیل مسی می‌گوید: «در هر صورت به نظرم این موضوع به‌شدت هیجان‌انگیز است.»

مسی می‌گوید اگر یکی از سه ستاره‌ی مذکور جایگزین خورشید ما در مرکز منظومه‌ی شمسی شود، فضایی از مرکز منظومه تا سیاره‌ی مشتری را در بر می‌گیرد: «درنتیجه‌ی این اتفاق، زمین و تمام سیارات درونی منظومه‌ی شمسی تبخیر می‌شوند.» با اینکه خورشید ما بزرگ‌ترین ستاره‌ی کیهان به‌حساب نمی‌آید، مشخصا کوچک‌ترین ستاره نیست.

براساس مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۷ که نتایج آن در مجله‌ی علمی نجوم و اخترفیزیک منتشر شده، EBLM J۰۵۵۵-۵۷Ab کوچک‌ترین ستاره‌ی کیهان محسوب می‌شود. EBLM J۰۵۵۵-۵۷Ab حتی کوچک‌تر از سیاره‌ی زحل است.

ستاره‌ی یادشده در جرمی کمتر از جرم فعلی‌اش نمی‌توانست هم‌جوشی هسته‌ای را در هسته‌ی خود حفظ کند و درنتیجه‌ی این اتفاق به‌عنوان یک ستاره‌ی کوتوله‌ی قهوه‌ای دسته‌بندی می‌شد. کوتوله‌های قهوه‌ای به‌اندازه‌ی کافی داغ نمی‌شوند، بلافاصله پس از تشکیل سرد می‌شوند و نوری از خود نمی‌تابانند.

کیهان بسیار گسترده‌تر از حد تصور است و ستارگان مورد اشاره صرفاً نمونه‌هایی هستند که در همسایگی کیهانی ما قرار دارند. ما هنوز نمی‌توانیم ابعاد ستاره‌هایی را که در آن سوی کهکشان راه شیری هستند اندازه‌گیری کنیم، چه برسد به ستاره‌های دوردست‌تر. مسی می‌گوید میزان گردوغبار و تداخل نوری بسیار بیشتر از آن است که چنین امکانی را برای انسان امروزی فراهم کند.

با اینکه فعلاً می‌دانیم UY Scuti و EBLM J۰۵۵۵-۵۷Ab به‌ترتیب بزرگ‌ترین و کوچک‌ترین ستاره‌ها محسوب می‌شوند، هنوز برایمان واضح نیست ستاره‌ها می‌توانند تا چه حد سنگین یا حجیم شوند.

منبع: زومیت