معمای شگفت انگیز چشم گربه‌ در آسمان!

گروهی از دانشمندان به بازسازی سحابی‌های پیچیده و مرموزی پرداختند که یکی از معروف‌ترین ارواح ستاره‌ای در آسمان یعنی سحابی چشم گربه را تشکیل می‌دهند. مدل آنها مکانیسم‌هایی را آشکار کرد که نشان‌دهنده برخی از جنبه‌های غیرقابل توضیح ساختار این سحابی هستند.

این نتایج می‌تواند به ما در درک انواع دیگری از سحابی‌های این چنینی کمک کند و به ما درکی درباره آنچه ممکن است برای خورشید خودمان پیش بیاید نیز بدهد.

اگرچه سحابی‌های سیاره‌ای ویژگی‌های مشترکی دارند اما سحابی چشم گربه یکی از پیچیده‌ترین نمونه‌هایی است که تا به امروز کشف شده است. درون این سحابی که به طور کلی ظاهری گرد دارد، یک شمایل لوزی مانند همچون مردمک چشم گربه‌ به همراه گره‌ها، و رشته‌ها دیده می‌شود. سحابی چشم ‌گربه یکی از سحابی‌هایی است که بسیار مورد مطالعه قرار گرفته اما برخی از جنبه‌های ساختاری آن هنوز کمی گیج کننده باقی مانده است.

این سحابی‌ را نمی‌توان به راحتی تحت مدل‌های فعلی در مورد تشکیل سحابی‌های سیاره‌ای، توضیح داد. تحت مدل‌های معمول، ستاره تبدیل به یک غول سرخ می‌شود و بادهای ستاره‌ای آهسته‌ای تولید می‌کند که مواد ستاره‌ای را به فضا پرتاب می‌کنند.

سپس، در پایان این مرحله از زندگی، ستاره مواد بیرونی خود را به فضا پرتاب می‌کند و هسته، که دیگر تحت فشار بیرونی همجوشی هسته‌ای حمایت نمی‌شود، تحت تأثیر گرانش فرو می‌ریزد و یک کوتوله سفید را تشکیل می‌دهد. کوتوله سفید که بسیار داغ است یک باد ستاره‌ای سریع ایجاد می‌کند.

رایان کلرمونت(Ryan Clairmont) رهبر این مطالعه که یک دانش‌آموز فارغ‌التحصیل از دبیرستان است و قصد دارد در دانشگاه استنفورد تحصیل کند، توضیح می‌دهد: وقتی برای اولین بار سحابی چشم گربه را دیدم، از ساختار زیبا و کاملا متقارن آن شگفت‌زده شدم. من از این که ساختار سه بُعدی آن به طور کامل درک نشده بیشتر هم شگفت‌زده شدم.

بنابراین، او کاری در این مورد انجام داد. او از اخترشناسان ولفگانگ استفن(Wolfgang Steffen) از دانشگاه ملی خودمختار مکزیک و نیکو کونینگ(Nico Koning) از دانشگاه کلگری در کانادا کمک گرفت و از نرم‌افزار مدل‌سازی اخترفیزیکی "SHAPE" برای بازسازی آنچه در ناحیه مرکزی سحابی چشم گربه می‌گذرد استفاده کرد.

تلسکوپ فضایی هابل، که مشاهدات بسیار دقیقی از این سحابی در سال ۲۰۰۸ انجام داده است، برخی از داده‌های مورد استفاده‌ی آنها را تامین کرد. آنها همچنین از داده‌های طیفی رصدخانه ملی سن پدرو مارتر در مکزیک استفاده کردند که حرکات گاز را در داخل سحابی نشان می‌دهد.

مدل سه‌بُعدی آنها مورد جالبی را نشان داد. حلقه‌های مارپیچی از گاز با چگالی بالا تا حدی دور پوسته بیرونی سحابی پیچیده شده‌اند و به طور متقارن در اطراف دو بخش آن قرار گرفته‌اند.

این تقارن نشان می‌دهد که حلقه‌ها در نتیجه‌ی پرتاب جت‌های پرسرعت به سمت بیرون از قطب‌های ستاره در مرکز چشم گربه، ایجاد می‌شوند. از آنجا که ستاره‌ای که آنها را تولید کرده همچون یک فرفره در حال چرخیدن بوده بنابراین این جت‌ها به شکل مارپیچی به سمت بیرون می‌آیند.

تا آنجا که ما می‌دانیم تنها چیزی که می‌تواند یک جت پیشرو در یک سحابی سیاره‌ای ایجاد کند، یک ستاره دوتایی است. تصور می‌شود ستاره‌ای که در مرکز چشم گربه قرار دارد، از نوع ولف–رایه(Wolf-Rayet) است که هنوز به طور کامل به یک کوتوله سفید تبدیل نشده، اما رسیدن به چنین روزی خیلی دور نیست.

تحقیقات قبلی نشان داده بود که ممکن است ستاره موجود در قلب سحابی چشم گربه یک همراه داشته باشد و این یافته‌های جدید از این نظریه پشتیبانی می‌کند.

جت‌های پیش‌رونده در سحابی‌های سیاره‌ای نسبتاً نادر هستند، بنابراین مهم است که بدانیم چگونه این جت‌ها در شکل‌دهی سیستم‌های پیچیده‌تر مانند چشم گربه نقش دارند. در نهایت، درک چگونگی شکل‌گیری آنها بینشی را در مورد سرنوشت نهایی خورشید ما که روزی تبدیل به یک سحابی سیاره‌ای خواهد شد، فراهم می‌کند.