تلسکوپ فضایی جیمز وب آب و غبار را در فاصلهای بسیار نزدیک به سیاهچالهٔ کلانجرم مرکز کهکشان راه شیری شناسایی کرده است. این یافته نشان میدهد ستارگان کهنسال حتی در یکی از خشنترین محیطهای کیهانی هم میتوانند به غنیسازی اطراف خود ادامه دهند.
ستارهای که این مشاهدات بر آن متمرکز بوده، IRS 3 نام دارد و تنها ۰٫۵۵ سال نوری از کمان A* (Sagittarius A*)، سیاهچالهٔ مرکزی کهکشان ما، فاصله دارد. این نزدیکی همان چیزی است که یافته را چشمگیر میکند.
ستارهای در واپسین مرحلهٔ زندگی
IRS 3 به مرحلهای از عمر خود رسیده که اخترشناسان آن را «شاخهٔ غولهای مجانب» مینامند. ستارگان در این مرحله بزرگ، سرد و بسیار پرنور میشوند و با بادهای ستارهای نیرومند، گاز و غبار از خود به فضا میریزند.
این مادهٔ رهاشده یکی از مهمترین منابع غبار کیهانی است؛ همان مادهای که نسلهای آیندهٔ ستارگان و سیارات از آن ساخته میشود. اما تا پیش از این روشن نبود که آیا ستارهای چنین نزدیک به یک سیاهچالهٔ کلانجرم میتواند این کار را ادامه دهد یا نه.
آنچه وب دید
گروه پژوهشی نور فروسرخ ستاره را با ابزار MIRI تلسکوپ وب تحلیل کرد و نشانههای روشنی از غبار غنی از اکسیژن یافت. افزون بر آن، برای نخستین بار آب را در پوشش گازوغباری پیرامون این ستاره آشکار کرد.
این مشاهدات تصویر پیشین را دگرگون میکند. بررسیهای گذشته بر پایهٔ شکل پوشش ستاره حدس زده بودند که IRS 3 غنی از کربن باشد، اما دادههای تازه دو نشانهٔ فروسرخ نیرومند از غبار سیلیکاتی — ترکیبی از سیلیسیم و اکسیژن — نشان داد. این نشانهها هویت شیمیایی واقعی ستاره را آشکار میکند: ستارهای غنی از اکسیژن.
ماکارنا گارسیا مارین از آژانس فضایی اروپا، از نویسندگان همکار این پژوهش و سرپرست برنامهٔ MICONIC، میگوید این نخستین بار است که طیف پیوستهٔ فروسرخ میانه برای این ستاره گردآوری شده و همین امر شناسایی نشانههای غبار سیلیکاتی را ممکن کرده است.
پوششی لایهلایه
گروه پژوهشی با کنار هم گذاشتن طیف بهدستآمده از وب و شبیهسازی مسیر عبور نور ستاره از مدلهای گوناگون پوشش، توانست ساختار این پوشش را بازسازی کند.
نتیجه، توزیعی لایهلایه و پوستهمانند از غبار است که تا حدود ده هزار واحد نجومی از ستاره گسترده شده. دمای این پوشش از نزدیک به ۱۲۰۰ کلوین در نزدیکی ستاره تا حدود ۱۰۰ کلوین در بخشهای بیرونی کاهش مییابد.
بر پایهٔ همین مشاهدات و مدلسازی، پژوهشگران جرم IRS 3 را نزدیک به شش برابر جرم خورشید و سن آن را حدود ۷۲ میلیون سال برآورد کردهاند. این ستاره ظاهراً در حال از دست دادن شدید جرم خود است.
چرا اهمیت دارد
فلوریان پایسکر از دانشگاه کلن در آلمان، نویسندهٔ نخست این پژوهش، مرکز کهکشانها را از خشنترین محیطهای شناختهشده میداند و میگوید پرسش مهم آن است که آیا ستارگان میتوانند در چنین جایی به غنیسازی پیرامون خود ادامه دهند. پاسخی که وب به دست میدهد این است که تولید غبار به شکل قابل توجهی تابآور باقی میماند.
گارسیا مارین میافزاید که آشکارسازی آب از این رو هیجانانگیز است که نشان میدهد مادهٔ مولکولی میتواند در محیطی زیر سلطهٔ تابش شدید دوام بیاورد.
این نتایج نشان میدهد ستارگان کهنسال ممکن است در تأمین غبار مرکز کهکشانها نقشی مهمتر از آنچه گمان میرفت داشته باشند؛ نواحیای که پیشتر برای چنین فرایندهایی بسیار نامساعد پنداشته میشد.
دیدگاهتان را بنویسید