چگونگی ایجاد حلقه های کیهانی عجیب در تصویر جیمز وب آشکار شد
به گزارش حمایت از تولید ملی، دانشمندان با درک چگونگی ایجاد حلقه های متحدالمرکز در تصویر ثبت شده به وسیله تلسکوپ جیمز وب، برای نخستین بار اثر نور ستاره ای بر ماده را خارج از منظومه شمسی شناسایی کردند.
تصویر تماشایی تلسکوپ فضایی جیمز وب که حلقه های زاویه دار متحدالمرکز را در اطراف ستاره ای غول پیکر و دوردست نشان می دهد، در ماه سپتامبر هیجانی را در فضای مجازی برانگیخت.
بعضی از کاربران بیان می کردند که این باید نشانه ای از بیگانگان باشند. البته که این طور نبود و اکنون دو مطالعه نو نشان داده اند که این امواج کیهانی در حقیقت نوعی پُف از غبار مواد آلی هستند که به وسیله یک منظومه ستاره ای عجیب فراوری و سپس در فضا پخش شده است. این پژوهش نخستین تحقیقی است که شواهدی از حرکت ماده به وسیله نور ستاره ای را در خارج از منظومه شمسی یافته است.
ستاره ای که مسئول این چشم انداز شگفت انگیز است WR140 نام دارد و در واقع منظومه ای شامل دو ستاره است که دور یکدیگر می چرخند. WR نمایان گر یک ستاره از این جفت با نام ولف-رایه (Wolf-Rayet) است. یک نوع کمیاب از ستاره ها که صدها هزار بار درخشان تر و بسیار داغ تر از خورشید است.
به گفته یینو هان (Yinuo Han) ستاره شناس دانشگاه کمبریج و نویسنده اصلی مقاله اول که در نشریه نیچر (Nature) منتشر شده است، ستارگان ولف-رایه مرحله نهایی تکامل ستارگان غول پیکر با جرم ده ها برابر خورشید هستند، پیش از اینکه به صورت ابرنواختر منفجر و به سیاهچاله تبدیل شوند.
ستاره دیگر در منظومه WR140 یک ستاره غول پیکر و تا حدی کم نور است که به مقدار یک ستاره ولف رایه نیست و تقریبا 20 برابر خورشید است. برهم کنش این دو ستاره بزرگ آتش بازی های کیهانی خاصی را به شکل حلقه های متحدالمرکز ایجاد می نماید که تلسکوپ فضایی جیمز وب از آن ها عکس گرفته است.
یینو درباره شکل خاص ایجاد شده گفت: این دو ستاره که در مدارهای بسیار بیضی-شکل دور یکدیگر می چرخند، هر هشت سال یک بار به هم نزدیک و باعث فراوری و پخش شدن گردوغبار در فضا می شوند.
او ادامه داد: در تصویر همین غبار است که از منظومه ستاره ای دور می گردد و زمانی هم که ستاره ها از هم دورتر هستند، فضای بین حلقه ها ایجاد می گردد. اینکه شاهد فراوری غبار ستاره ای باشیم، برای ستاره شناسان کاملا عادی است اما موضوع جالب تر در این جا شیوه پخش شدن این غبار در فضای اطراف است.
یینو با اشاره به جریان هایی از ذرات باردار که از جو ستارگان از جمله خورشید ما به بیرون پرتاب می شوند، گفت: این ستارگان بادهای خورشیدی بسیار قدرتمندی را تشکیل می دهند به طوری که در خصوص این جفت ستاره، بادهای خورشیدی بیشتر شبیه به یک طوفان هستند. وقتی ستاره ها به فاصله مشخصی از یکدیگر می رسند، این طوفان ها ترکیب می شوند و ما این آتش بازی ها یا این پُف های غبار را می بینیم.
ستاره شناسان انتظار داشتند که این توده های گرد و غبار با سرعت یکنواخت از این جفت ستاره دور شوند. چون در خلاء موجود در فضا، چیزی برای کاهش سرعت گرد و غبار وجود ندارد، پوسته ها باید با همان سرعت بادهای طوفانی که اولین ضربه را به آن ها وارد کردند، به اطراف حرکت نمایند.
با این حال، هنگامی که آن ها به داده های رصدی رصدخانه کک هاوایی از WR140 طی 16 سال گذشته نگاه کردند، دریافتند که سرعت گرد و غبار هنگام حرکت افزایش می یابد. یینو در این باره گفت: همواره می دانستیم که پوسته های گرد و غبار به سرعت منبسط می شوند، اما نمی دانستیم که توسعه آن ها سریع تر و سریع تر می گردد.
محققان بر این باورند که توده گرد و غبار، نیروی اضافی برای سرعت گرفتن را از نور ستاره ای بسیار درخشان فراوری شده به وسیله جفت ستاره WR140، که حدود یک میلیون بار درخشان تر از خورشید است، دریافت می نماید.
یینو اظهار داشت: این ستاره ها نوری بسیار قوی از خود گسیل می نمایند و فوتون های این نور دارای تکانه ای هستند که می تواند با ماده برهم کنش داشته باشد، بنابراین نور به گرد و غبار فشار می آورد و باعث شتاب آن می گردد.
این موضوع اساس کار همان پیشرانه بادبان خورشیدی است که فضاپیمایی مانند مأموریت بادبان نوری 2 یا لایت سیل 2 (LightSail 2) که در سال 2019 پرتاب شد از آن برای گردش به دور زمین استفاده نموده است. با این حال، ستاره شناسان تا کنون هرگز رانش ماده به وسیله نور را در منظومه ستاره ای دیگری مشاهده ننموده بودند.
رصدخانه کک بارها از بخش کوچکی از درونی ترین پوسته غبار WR140 عکس گرفته است و تفاوت بین این مجموعه تصاویر، شتاب گیری این پوسته را آشکار کرد. اما هرچند این رصدخانه یکی از قوی ترین تلسکوپ های روی سیاره ماست، تنها می تواند دو موج اول را ببیند. در مقابل، تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب 17 پوسته را نشان می دهد که در فواصل کاملا دور از یکدیگر پخش می شوند و این باز هم تأییدی بر قدرت رصدی این تلسکوپ است.
رایان لاو ستاره شناس بنیاد ملی علوم و نویسنده اصلی مقاله دوم که در نیچر استرونومی (Nature Astronomy) منتشر شده است، درباره این تصویر جیمز وب گفت: ما در حال آنالیز روند فراوری غبار این سیستم در طول بیش از یک قرن هستیم. این تصویر بعلاوه نشان می دهد که جیمز وب چقدر حساس است. پیش از آن، با تلسکوپ های زمینی فقط می توانستیم دو حلقه غبار را ببینیم اما اکنون حداقل 17 حلقه از آن ها را مشاهده می کنیم.
مقدار گیری تلسکوپ فضایی جیمز وب بعلاوه نشان داد که غبار فراوری شده به وسیله این ستارگان دارای دانه های آلی و غنی از کربن است، درست همان نوع ذراتی که بلوک های سازنده حیات روی سیاره زمین هستند.
برای وب اما این تازه شروع کار است و اخترشناسان انتظار دارند که در ماه ها و سال های آینده اکتشافات پیشگامانه بیشتری درباره منظومه ستاره ای WR140 انجام گردد.
عکس کاور: حلقه های غبار متحدالمرکز منظومه WR140 از نگاه تلسکوپ فضایی جیمز وب
Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, JPL-Caltech
منبع: Space
منبع: دیجیکالا مگ