تلسکوپ فضایی جیمز وب تصویری شگفت انگیز از تولد یک ستاره منتشر کرده است

دانشمندان امیدوارند که این تصویر و داده‌های بیشتر تلسکوپ جیمز وب بتواند آن‌ها را به پاسخ پرسش‌های حل‌نشده درباره تولد ستاره‌ها نزدیک کند.

در هر تصویر تلسکوپ جیمز وب از فضا، ماده و انرژی به گونه‌ای تماشایی با هم تعامل دارند و جزئیاتی بیشتری از تصاویر تلسکوپ‌های دیگر برای ما آشکار می‌شود. در تصویری جدید، ستاره‌ای می‌بینیم که فقط 100 هزار سال از تولد آن گذشته است.

این ستاره L1527 نام دارد. بااینکه 100 هزار سال زمان زیادی به‌ نظر می‌رسد، هنوز فرایند تولد این ستاره تکمیل نشده و اطراف آن را ابرهای مولکولی فراگرفته‌اند. بررسی این ستاره یکی از دلایلی است که ناسا (با همکاری آژانس‌های فضایی اروپا و کانادا) جیمز وب را ساخته‌اند. این تلسکوپ می‌تواند داخل ابرهای گاز و غبار را ببیند و اولین مراحل شکل‌گیری ستاره‌ها را آشکار کند.

دانشمندان تصویر تولد این ستاره را با استفاده از ابزار فروسرخ میانی (MIRI) گرفته‌اند. این پیش‌ستاره هنوز درحال‌رشد است و مواد داخل دیسک پیش‌سیاره‌ای اطراف خودش را جذب می‌کند. این دیسک را می‌توانیم به‌صورت خطی نسبتاً تاریک و افقی در مرکز تصویر ببینیم.

تولد یک ستاره

این پیش‌ستاره ستاره‌ دنباله اصلی نیست؛ به همین دلیل برخلاف خورشید، نور آن حاصل هم‌جوشی هسته‌ای نیست. البته احتمالاً اندکی هم‌جوشی دوتریم در هسته آن در جریان باشد. انرژی این ستاره از گرانش آن می‌آید که مواد نزدیک خودش را فشرده و گرم می‌کند. همچنین مواد ورودی با گازهای موجود برخورد می‌کنند و امواج شوک ایجاد می‌شود. انرژی این برخوردها ستاره و گازهای اطرافش را روشن می‌کند.

این پیش‌ستاره با جذب مواد بیشتر میدان مغناطیسی قدرتمندی می‌سازد. ترکیب این میدان مغناطیسی با دَوران ستاره باعث می‌شود مواد اطراف ستاره به بیرون پرتاب شوند.

با افزایش جرم ستاره، بخشی از این جرم به‌صورت جت‌های زیبایی که در این تصویر شبیه ساعت شنی به‌ نظر می‌رسند، از قطب‌های ستاره به بیرون پرتاب می‌شود. این جت‌ها شوک‌های قوسی در مواد اطراف ستاره ایجاد می‌کنند که به‌صورت ساختارهایی رشته‌ای قابل‌مشاهده هستند.

در محیط اطراف ستاره، هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای (PAH) وجود دارد. PAHها ترکیباتی ارگانیک هستند که در کیهان به‌ مقدار فراوان وجود دارند و شاید یکی از عوامل شکل‌گیری حیات روی زمین بوده‌اند. آن‌ها در این تصویر با رنگ آبی در ساختارهای رشته‌ای دیده می‌شوند.

ناحیه قرمز مرکز تصویر یک لایه‌ ضخیم گاز و غبار اطراف ستاره است که با انرژی ستاره می‌درخشد. ترکیبی از مواد مختلف در ناحیه سفید میان بخش‌های قرمز و آبی وجود دارد؛ ازجمله مقدار فراوانی از PAHها، گازهای یونیزه‌شده مانند نئون و هیدروکربن‌های دیگر.

با گذشت زمان، جریان‌های خروجی قوی پیش‌ستاره اطراف آن را از گاز و غبار پاک می‌کنند و فقط دیسکی پیش‌سیاره‌ای دور آن باقی می‌ماند. درنهایت، این ستاره تبدیل به ستاره دنباله اصلی (مانند خورشید) می‌شود و به‌سادگی می‌توان آن را رصد کرد. با گذشت زمان، سیستم سیاره‌ای این ستاره شکل خواهد گرفت.

این اولین‌ باری نیست که تلسکوپ جیمز وب ستاره L1527 را رصد کرده. سال ۲۰۲۲، جیمز وب این ستاره را با دوربین فروسرخ نزدیک (NIRCam) رصد کرد که تصویر آن را در ادامه می‌بینید.

پرسش‌های زیادی درباره تولد ستاره‌ها وجود دارد که دانشمندان امیدوارند داده‌های تلسکوپ جیمز وب آن‌ها را به پاسخ آن‌ها نزدیک‌تر کند؛ برای مثال، آن‌ها هنوز نمی‌دانند چگونه و چه زمانی هم‌جوشی هسته‌ای آغاز می‌شود. همچنین چگونگی شکل‌گیری میدان مغناطیسی ستاره و نقش آن در فروپاشی و چرخش آن معلوم نیست.