آخرین نفس یک ستاره؛ تولد سحابی شیر در تصاویر جیمز وب
تلسکوپ جیمز وب ناسا تصویری از یک ستاره در حال مرگ ثبت کرد که در حال تراشیدن پیکر یک شیر کیهانی است.
فرارو- تلسکوپ فضایی جیمز وب تصاویر جدیدی از NGC ۲۳۹۲، یک سحابی سیارهای که معمولاً با نام سحابی شیر شناخته میشود، ثبت کرده است که این جرم کیهانی را با جزئیات چشمگیر مادون قرمز آشکار میکند.
به گزارش فرارو به نقل از سای تک دیلی، تلسکوپ فضایی هابل پیش از این در سال ۲۰۰۰ این سحابی را رصد کرده و از هدفی به شکل صورت شیر در نور مرئی تصویربرداری کرده بود. این مشاهدات، ظاهر متمایز آن، از جمله «یالی» متشکل از ساختارهای مهآلود شبیه به دمهای دنبالهدار را برجسته کرده بود. ابزارهای با وضوح بالای وب اکنون نگاهی واضحتر به همان جرم ارائه میدهند.
وب جزئیات پنهان در سحابی شیر را آشکار میکند
به طور کلی، سحابی شیر در مشاهدات مادون قرمز وب مشابه ساختاری است که قبلاً توسط هابل دیده شده بود. وب آن را با NIRCam (دوربین مادون قرمز نزدیک) و MIRI (ابزار مادون قرمز متوسط) مشاهده کرد. با این حال، قابلیتهای مادون قرمز آن، ویژگیهایی را آشکار میکند که دیدن آنها در نور مرئی دشوارتر است، از جمله غلظتهای متراکم گرد و غبار و مناطق مهآلود گاز یونیزه شده.
گاز و غباری که اکنون سحابی را تشکیل میدهند، چندین هزار سال است که در حال تکامل هستند. حتی امروزه، این مواد همچنان در حال تغییر و تحول هستند.
در مرکز این فعالیت، بقایای یک ستاره در حال مرگ قرار دارد. در ظاهر شیرمانند سحابی، این بقایای ستارهای شبیه یک بینی کوچک دکمهای است. با وجود ظاهر سادهاش، تابش و انرژی ستاره مسئول ایجاد بسیاری از ساختارهای پیچیده اطراف آن است.
چگونه یک ستاره در حال مرگ، شیر کیهانی را خلق کرد
ستارگان بسیار عظیم میتوانند زندگی خود را با انفجارهای ابرنواختری به پایان برسانند، اما چنین رویدادهایی نسبتاً نادر هستند. اکثر ستارگان در کیهان جرم کمتری دارند، از جمله ستارهای که NGC ۲۳۹۲ را ایجاد کرده است.
وقتی یک ستاره با جرم کمتر به نقطهای میرسد که واکنشهای هستهای در هسته آن دیگر نمیتواند از آن پشتیبانی کند، ستاره ناپایدار میشود و شروع به تپیدن میکند. با این اتفاق، لایههای بیرونی خود را به فضا پرتاب میکند. آن لایههای دفع شده، پوستههای در حال انبساطی از گاز و غبار را تشکیل میدهند که به عنوان سحابی سیارهای شناخته میشوند (ستارگان در این مرحله از زندگی مسئول تولید بخش زیادی از غبار قابل مشاهده کیهان هستند).
تابش از هسته ستارهای در معرض دید، مواد دفع شده را به سمت بیرون هل میدهد. آنچه در مرکز باقی میماند، یک هسته ستارهای بسیار داغ به نام کوتوله سفید است.
در سحابی شیر، ستاره مرکزی غنی از اکسیژن مرده و یک کوتوله سفید از خود به جا گذاشته است که عملاً سحابی را از درون «میپزد». تابش شدید آن حبابی از گاز یونیزه شده ایجاد میکند که چهره قابل تشخیص شیر را تشکیل میدهد.
با رشد این حباب، به سمت بیرون حرکت میکند و گرد و غبار موجود در مسیر خود را از بین میبرد. ستارهشناسان هنوز در تلاشند تا بفهمند که چرا این گاز جاروب شده چنین آرایشهای پیچیدهای از حلقهها و پوستهها را تشکیل میدهد، ساختارهایی که معمولاً در سحابیهای سیارهای دیده میشوند.
یالی درخشان از گرد و غبار و گاز
یالی شیر مربوط به ناحیه داخلی یک پوسته گرد و غبار است که توسط کوتوله سفید در مرکز روشن میشود. در داخل آن ساختارهایی وجود دارد که شبیه دستههای مو یا دمهای دنبالهدار مانند هستند.
این ویژگیها در واقع تودههای فشردهای از گرد و غبار هستند که توانستهاند در برابر تابش هسته ستاره مقاومت کنند. با مسدود کردن مقداری از آن تابش، تودههای متراکم همچنین از مواد واقع در پشت خود محافظت میکنند.
مشاهدات وب به طور مؤثر سحابی سیارهای را در یک لحظه از تکامل طولانی خود «منجمد» میکند، اما پیامدهای مرگ ستاره همچنان ادامه دارد. گاز و غبار به دور شدن از بقایای ستارهای مرکزی ادامه میدهند و به تدریج ظاهر سحابی را تغییر میدهند.
ستارهشناسان تخمین میزنند که سحابی شیر سرانجام در حدود ۱۰۰۰۰ سال دیگر ناپدید خواهد شد. در مقیاسهای زمانی نجومی، این مدت نسبتاً کوتاهی است.
تلسکوپ فضایی جیمز وب
وب بزرگترین و قدرتمندترین تلسکوپی است که تاکنون به فضا پرتاب شده است. بر اساس یک توافقنامه همکاری بینالمللی، آژانس فضایی اروپا (ESA) خدمات پرتاب این تلسکوپ را با استفاده از موشک «آریان ۵» تأمین کرد.
آژانس فضایی اروپا با همکاری شرکای خود، مسئولیت توسعه و تأیید صلاحیتِ اصلاحاتِ لازم در موشک آریان ۵ برای مأموریت وب و همچنین تأمین خدمات پرتاب از شرکت «آریاناسپیس» را بر عهده داشت. این آژانس همچنین طیفسنج کلیدی NIRSpec و ۵۰ درصد از ابزار مادونقرمز میانی (MIRI) را تأمین کرد؛ ابزار MIRI توسط کنسرسیومی از مؤسسات اروپایی (با بودجه ملی) و با مشارکت آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) و دانشگاه آریزونا طراحی و ساخته شده است.
وب حاصل همکاری بینالمللی میان ناسا (NASA)، آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) است.
