ستاره‌شناس‌ها در جستجوی ستاره‌هایی که شاید مرده باشند
کلان‌جرم‌ترین ستاره‌های موجود در جهان عمر کوتاهی دارند. هرچقدر جرم ستاره‌ای بیشتر باشد، سریع‌تر ذخایر انرژی خود را می‌سوزاند؛ در نتیجه طول عمر این ستاره‌ها به کمتر از ۱۰ میلیون سال می‌رسد. این حقیقت جذاب باعث طرح یک معما می‌شود. اغلب این ستاره‌ها به مناطق تولد خود نزدیک هستند؛ اما برخی از آن‌ها به صورت سرگردان در راه شیری و دور از دیسک کهکشانی که در آن شکل گرفتند، دیده می‌شوند. زمان سفر این ستاره‌ها برای رسیدن به این نقطه فراتر از طول عمر بسیاری از آن‌ها است. به گفته‌ی داگلاس جیس، ستاره‌شناس دانشگاه جورجیا:
ستاره‌شناس‌ها برخی ستاره‌های کلان جرم را دور از محل تولدشان پیدا می‌کنند اما ممکن است زمان لازم برای رسیدن به آن نقطه، طولانی‌تر از طول عمر ستاره شود؛ اما چگونگی این اتفاق هنوز موضوع بحث بین دانشمندان است.
این نمونه‌ی بارز خیارشور کیهانی مدت‌ها است دانشمندان را گیج کرده؛ اما به لطف پژوهشی جدید می‌تواند توضیحی داشته باشد. تمرکز این پژوهش، ستاره‌ای به نام HD 93521 است. این ستاره از نوع O است که یکی از کلان‌جرم‌ترین ستاره‌های توالی اصلی به شمار می‌رود. HD 93521 تقریباً ۳۶۰۰ سال نوری از دیسک کهکشانی فاصله دارد و در منطقه‌ای با جمعیت پراکنده به نام هاله‌ی کهکشانی قرار دارد. این ستاره مسیر زیادی را طی کرده و گیس و همکاران او به‌دنبال دلیلی قانع‌کننده برای این جابه‌جایی هستند.
آن‌ها از داده‌های گایا متعلق به آژانس فضایی اروپا استفاده کردند. این پروژه‌ی پیوسته با بالاترین دقت ممکن و به صورت سه‌بعدی به نقشه‌برداری از راه شیری می‌پردازد و داده‌های مربوط به حرکت و سرعت ستاره‌ها را در نظر می‌گیرد. آن‌ها همچنین به تحلیل طیف نور ستاره‌ها پرداختند تا سن، جرم و چرخش آن‌ها را حدس بزنند.
بر اساس داده‌های گایا، HD 93521 نزدیک به ۴۰۶۴ سال نوری از زمین و ۳۶۰۰ سال نوری از دیسک کهکشانی فاصله دارد. بر اساس محاسبات پژوهشگرها، جرم این ستاره ۱۷ برابر خورشید است و دمای میانگین آن به ۲۹۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد. با چنین جرم و دمایی، ستاره باید با حاشیه خطای ۲ میلیون سال، ۵ میلیون سال داشته باشد. حداکثر طول عمر چنین ستاره‌ای ۸٫۳ میلیون سال است.
بااین‌حال سفر ستاره‌ی یادشده برای مهاجرت از محل تولدش در دیسک کهکشانی به موقعیت فعلی باید نزدیک به ۳۹ میلیون سال طول کشیده باشد. این محاسبات شاید کمی گیج‌کننده باشد اما ماهیت ستاره کلید این راز است. سرعت چرخش خورشید زیر ۲ کیلومتر بر ثانیه است؛ درحالی‌که HD 93521 با سرعت ۴۳۵ کیلومتر بر ثانیه می‌چرخد.
مکانیزم‌های متعددی می‌توانند سرعت چرخش یک ستاره را افزایش دهند. یکی از بزرگ‌ترین اثرها می‌تواند ادغام ستاره‌ای باشد که نه‌تنها چرخش دو ستاره بلکه تکانه‌ی زاویه‌ای مداری آن‌ها را هم ترکیب می‌کند. این همان اتفاقی است که برای HD 93521 رخ داد. این ستاره به شکل ستاره‌ای دوتایی شامل دو ستاره با جرم متوسط حیات خود را آغاز کرد، سپس این دو ستاره برای تشکیل ستاره‌ی کنونی با یکدیگر ادغام شدند.
مقاله‌ی مرتبط:حتی ستاره‌های در حال مرگ می‌توانند زمینه‌ساز تولد سیاره‌های جدید باشندستاره‌شناس‌ها شواهدی را از اولین ستاره‌های جهان پیدا کردند
هر دو ستاره با جرم متوسط طول عمر کافی برای بقا در مسیر هاله‌ی کهکشانی را داشتند. پژوهشگرها حتی ستاره‌ای دوتایی را پیدا کردند که می‌تواند یافته‌هایشان را تأیید کند. منظومه‌ی ستاره‌ای دیگری به نام IT Librae منظومه‌ای دوتایی شامل دو ستاره‌ی نوع B است (یک گام کوچک‌تر از ستاره‌های نوع O) که جرم یکی از آن‌ها بیشتر از دیگری است.
هرچه ستاره بزرگ‌تر باشد عمر آن برای سفر و جابه‌جایی از موقعیت فعلی کمتر خواهد بود؛ اما گروهی از پژوهشگرها در مقاله‌ای در دست چاپ توضیح می‌دهند دو ستاره در یک دوتایی نزدیک قرار دارند و ستاره‌ی کوچک‌تر بخشی از جرم خود را به ستاره‌ی بزرگ‌تر منتقل کرده است. پژوهشگرها می‌گویند:
با توجه به ویژگی‌های HD 93521، می‌توان با پیش‌بینی‌های ستاره‌ی ادغامی موافقت کرد. به نظر می‌رسد ستاره در مقایسه با زمان مهاجرتش از دیسک کهکشانی بسیار جوان‌تر است زیرا با ادغام دو ستاره جوان‌تر شده است. بررسی چنین منظومه‌هایی سرنخ‌های مهمی را درباره‌ی ویژگی‌های انتقال پساجرمی و منظومه‌های ادغامی فراهم می‌کند که کلید درک سوپرنوای نهایی است.
این پژوهش در مجله‌ی Astronimical منتشر شد.
ستاره‌شناس‌ها ستاره‌ای عجیب را کشف کردند که از محل تولد خود بسیار دور شده است، اما چگونه عمر کوتاه این ستاره کفاف این مسیر را می‌دهد؟