جیمز وب تصویری عجیب از حلقه‌های غبار ثبت کرد که غنی از کربن هستند

این تصویر که در ماه سپتامبر توسط تلسکوپ جیمز وب ثبت و سپس در فضای مجازی منتشر شد، شور و هیجان خاصی را در جوامع علمی ایجاد کرد. برخی عقیده دارند این ردپایی از بیگانگان است – هرچند که می‌دانیم این ایده صحیح نیست و دانشمندان قادرند آن را به درستی با شواهد علمی توضیح دهند.

مطالعه جدیدی که روی این حلقه‌ها انجام شده، نشان می‌دهد این امواج کیهانی پفکی از غبار آلی تشکیل شده‌اند و سپس توسط یک منظومه ستاره‌ای عجیب در سراسر کیهان گسترش یافته‌اند. این تحقیق در حقیقت اولین مطالعه‌ای است که شواهدی از حرکت غبار توسط نور ستاره در مرزهای فراتر از منظومه شمسی را نشان می‌دهد.

ستاره‌ای که مسیٔول این منظره شگفت‌انگیز است، «WR140» نام دارد و در واقع منظومه‌ای از دو ستاره است که به دور یکدیگر می‌چرخند. جفت این چرخش، «Wolf-Rayet» است – نوعی ستاره نادر که صدها هزار بار درخشان‌تر و بسیار داغ‌تر از خورشید است. «یینو هان»، ستاره‌شناس دانشگاه کمبریج در بریتانیا و نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید‌: «Wolf-Rayet نشان‌دهنده مرحله نهایی تکامل ستارگان غول پیکر است که ده‌ها برابر خورشید جرم دارد – پیش از آنکه تحت یک انفجار ابرنواختری قرار گیرد و به سیاهچاله تبدیل شود.»

ستاره دیگر نیز یک ستاره غول‌پیکر است که تا حدودی کم‌نور است و هم‌اندازه Wolf-Rayet، تقریبا ۲۰ برابر خورشید. برهم‌کنش این دو ستاره عظیم آتش‌بازی‌های کیهانی را ایجاد می‌کند که حلقه‌های هم‌مرکز عجیبی را ایجاد می‌کنند. تلسکوپ فضایی جیمز وب نیز در تلاش‌های اخیر خود موفق شده است تصویری از آن‌ها به ثبت برساند.

یینو می‌گوید:‌ «این دو ستاره هر هشت سال یکبار به یکدیگر نزدیک می‌شوند و غبار تولید می‌کنند. این غبار که در تصویر می‌بینیم، درحال دور شدن از ستاره است. برای ستاره‌شناسان کاملا عادی است که شاد تولید غبار از ستاره‌ها باشند. اما نکته جالب در این تصویر نحوه پراکنده شدن این غبار در کیهان است.»

یینو با اشاره به جریان‌های ذرات باردار که از جو ستارگان از جمله خورشید فرار می‌کنند، ادامه داد:‌ «این ستارگان بادهای خورشیدی بسیار قدرتمندی را تشکیل می‌دهند. در مورد این دو ستاره خاص، بادهای خورشیدی بیشتر شبیه به یک طوفان هستند. وقتی ستاره‌ها به فاصله مشخصی از یکدیگر می‌رسند، طوفان‌ها با هم ترکیب می‌شوند و ما این آتش‌بازی‌ها را به عنوان پف‌هایی از غبار مشاهده می‌کنیم.»

ستاره‌شناسان در ابتدا انتظار داشتند که این پف‌های گرد و غبار با سرعت یکنواخت از این جفت ستاره دور شوند زیرا در خلاء چیزی برای کاهش سرعت گرد و غبار وجود ندارد، بنابراین پوسته‌ها باید با سرعت آن بادهای طوفانی که اولین ضربه را به آن‌ها وارد کرد، به سمت کهکشان اطراف کنند.

با این‌حال، هنگامی که محققان به بررسی اطلاعات جمع‌آوری شده از WR140 در طی ۱۶ سال گذشته توسط تلسکوپ «Keck» پرداختند – رصدخانه Keck در هاوایی یکی از بزرگترین تلسکوپ‌های زمینی است – دریافتند که گرد و غبار در واقع در حین حرکت سرعت خود را افزایش می‌دهد.

یینو گفت:‌ «ما همیشه می‌دانستیم که پوسته‌های گرد و غبار به سرعت منبسط می‌شوند، اما نمی‌دانستیم که گسترش سریع‌تر و سریع‌تر می‌شود.»

محققان بر این باورند که گرد و غبار نیروی اضافی را از نور ستاره‌ای درخشان تولید شده توسط ستاره دوتایی WR140 دریافت می‌کند که حدود یک میلیون بار درخشان‌تر از خورشید است. این ستاره‌ها نور بسیار درخشانی را از خود ساطع می‌کنند. فوتون‌ها در حین حرکت تکانه با خود حمل می‌کنند و می‌توانند با ماده برهم‌کنش داشته باشند. بنابراین نور به گرد و غبار فشار می‌آورد و سرعت می‌گیرد.

ستاره‌شناسان تاکنون ماده راننده نور را در منظومه ستاره‌ای دیگری مشاهده نکرده‌اند و همین امر سبب شده تا تصویر ثبت شده توسط جیمز وب به یک تصویر هیجان‌انگیز تبدیل شود.

رصدخانه Keck بارها از بخش کوچکی از درونی‌ترین پوسته غبار WR140 عکس گرفته است. مقایسه تصاویر متفاوت سبب شد تا وجود سرعت به اثبات برسد. با این‌حال، Keck اگرچه یکی از قوی‌ترین تلسکوپ‌های سیاره ماست، اما تنها می‌تواند دو موج اول را مشاهده کند. در مقابل، تلسکوپ جیمز وب ۱۷ پوسته را نشان می‌دهد که گواهی بر قدرت رصد این ساخته دست بشر است.

مطالعه روی داده‌های منتشر شده توسط جیمز وب نشان داد غباری که این ستارگان تولید می‌کنند، حاوی دانه‌های آلی و غنی از کربن است؛ همان نوع ذراتی که بلوک‌های سازنده حیات روی زمین هستند.

برای وب، این تازه شروع کار است. اخترشناسان انتظار دارند در ماه‌ها و سال‌های آینده اکتشافات پیشگامانه‌ بیشتری در مورد این منظومه ستاره‌ای داشته باشند. این مطالعه در ژورنال «Nature» به چاپ رسیده است.