گنج بزرگی که از آسمان جمع‌آوری شد

در ماه دسامبر سال ۲۰۲۳، تلسکوپ فضایی هابل بزرگترین برنامه خود را از زمان پرتاب در سال ۱۹۹۰ تکمیل کرد. با این برنامه، هابل رصد ۵۰۰ ستاره واحد را در طول سه سال به پایان رساند و دانشمندان اکنون آماده هستند تا در دریایی از داده‌ها غواصی کنند.

به گزارش ایسنا، بررسی جامع تلسکوپ هابل، اولیس (ULLYSES) نامیده می‌شود. اپراتور‌های اولیس هابل را تنها تلسکوپ فعالی می‌دانستند که قادر به انجام چنین تلاش پیشگامانه‌ای است.

این داده‌ها محققان را برای دهه‌های آینده مشغول نگه می‌دارد، زیرا درک تازه‌ای در مورد شکل‌گیری ستاره‌ها، تکامل ستاره‌ها و تأثیر ستاره‌ها بر محیط اطراف ارائه می‌دهد.

جولیا رومن-دووال (Julia Roman-Duval)، رهبر تیم پیاده‌سازی اولیس در تلسکوپ فضایی می‌گوید: من معتقدم پروژه اولیس دگرگون‌کننده خواهد بود و بر اخترفیزیک به طور کلی، از سیارات فراخورشیدی گرفته تا اثرات ستاره‌های پرجرم بر تکامل کهکشان‌ها تا درک اولیه‌ترین مراحل تکامل جهان تاثیر می‌گذارد. موسسه علوم (STScI) در بالتیمور مریلند در بیانیه‌ای اعلام کرده است که جدا از اهداف خاص این برنامه، داده‌های ستاره‌ای همچنین می‌توانند در حوزه‌های اخترفیزیک به روش‌هایی استفاده شوند که ما هنوز نمی‌توانیم تصور کنیم.

تیم اولیس ابتدا از هابل برای مطالعه ۲۲۰ ستاره استفاده کردند و سپس آرشیو این تلسکوپ فضایی را برای بازیابی مشاهدات از ۲۷۵ ستاره دیگر جستجو کردند. محققان همچنین داده‌های مربوط به ستارگان را با داده‌های تعداد زیادی تلسکوپ فضایی دیگر و رصدخانه‌های زمینی ترکیب کردند.

مجموعه داده‌ی تکمیل شده‌ی اولیس از طیف‌های ستاره‌ای تشکیل شده است که حاوی اطلاعاتی در مورد دمای هر ستاره، ترکیب شیمیایی و سرعت چرخش آن هستند.

برای تیم اولیس ستاره‌های آبی، ستاره‌هایی فوق‌گرم و عظیم هستند که می‌توانند میلیون‌ها برابر درخشان‌تر از خورشید ما شوند. این ستارگانِ سوزان در نور فرابنفش به شدت می‌درخشند، به این معنی که هابل به راحتی می‌تواند آن‌ها را تشخیص دهد.

ستاره‌های آبی پرجرم با سرعت زیاد مراحل زندگی خود را طی می‌کنند و در جوانی می‌میرند و فلزاتی را در فضا رها می‌کنند. فلزات اصطلاحی است که ستاره‌شناسان برای توصیف عناصر سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم از آن استفاده می‌کنند. هیدروژن و هلیوم عناصری هستند که ستارگان در ابتدای زندگی خود بیشتر از آن‌ها ساخته می‌شدند.

طیف ستاره‌ای ستارگان آبی پرجرم می‌تواند جزئیاتی را در مورد سرعت باد‌های ستاره‌ای قدرتمندی که از آن‌ها به بیرون منتشر می‌شود، آشکار کند.

پس از انفجار ستارگان عظیم به شکل انفجار‌های ابرنواختری، این باد‌های ستاره‌ای عناصری را که آن ستارگان ساخته‌اند در فضا پراکنده می‌کنند. سپس این عناصر در سراسر کیهان پراکنده می‌شوند و بنابراین، درک این باد‌ها گام بزرگی در جهت درک نحوه توزیع کهکشانی عناصر سنگین خواهد بود که به بلوک‌های سازنده نسل بعدی ستارگان و سیارات تبدیل می‌شوند. آن عناصر ممکن است در نهایت به اساسی برای حیات در جهان نیز تبدیل شوند.

به دلیل این فرآیند پراکندگی، هر نسل ستاره‌ای بعدی دارای غلظت بیشتری از فلزات نسبت به نسل قبلی خود است. هنگامی که اکثر اتم‌های جهان هیدروژن و کمی هلیوم بودند، اولین نسل از ستارگان «فقیر از فلز» در نظر گرفته می‌شدند، در حالی که نسل‌های بعدی ستارگان، از جمله خورشید، «غنی از فلز» هستند.

اولیس و هابل ستارگان آبی را در کهکشان‌های نزدیک به کهکشان راه شیری هدف قرار دادند که به نظر می‌رسد کمبود فلز دارند. بنابراین، این ستارگان می‌توانند به‌عنوان گزینه‌ای از اولین ستارگان عمل کنند و به دانشمندان کمک کنند تا ستاره‌هایی را که در جهان اولیه وجود داشته‌اند و اکنون فراتر از محدوده‌ای هستند که به راحتی بتوانیم جزئیات عمیق آن‌ها را ببینیم، بررسی کنند.

در انتهای دیگر طیف رنگی و اندازه، پروژه اولیس همچنین بر ستارگان جوانی متمرکز شد که سردتر، کوچکتر و قرمزتر از خورشید هستند. این ستارگان همچنین نزدیک‌تر به خانه، در مناطق ستاره‌زای فعال کهکشان راه شیری قرار داشتند.

این ستاره‌های قرمز جوان در طول سال‌های شکل‌گیری خود، با جمع‌آوری جرم از صفحات گاز و غباری که آن‌ها را پوشانده بود، با انتشار نور پرانرژی فرابنفش و پرتو ایکس، در منظومه‌های خود آشفتگی ایجاد کردند. این امر بر صفحات تشکیل‌دهنده سیاره‌ها در اطراف این ستاره‌ها و قابل سکونت بودن آن‌ها تاثیر می‌گذاشت.

مشاهدات هابل می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا فرآیند‌هایی را که توسط آن‌ها این ستارگان جوان ماده را از محیط اطراف خود جمع می‌کنند، درک کنند. شروع این فرآیند ستاره جوان را به یک ستاره تمام عیار تبدیل می‌کند.

مطالعه این کاوش به طور بالقوه می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا بهتر درک کنند که کدام منظومه‌ها برای جستجوی حیات مناسب‌تر هستند.