نگاه مسحورکننده تلسکوپ فضایی جیمز وب به سحابی حلقه!!

زمانی که برای اولین بار این تصاویر را دیدیم، از میزان جزئیات موجود در آنها شگفت زده شدیم.

نمایی از سحابی حلقه که توسط جیمزوب به تصویر کشیده شده است. (اعتبار تصویر: ESA/Webb، NASA، CSA، M. Barlow، N. Cox، R. Wesson)

تقریباً در فاصله 2200 سال نوری از جایی که شما نشسته‌اید، بقایای یک ستاره در حال مرگ قرار دارد – بقایایی که ساختاری معروف به سحابی حلقه را تشکیل می‌دهند. و در روز دوشنبه (21 آگوست)، دانشمندان اعلام کردند که تلسکوپ فضایی جیمز وب نمای نسبتاً زیبایی جدید از این حلقه نمادین کیهانی به دست آورده است.

راجر وسون از دانشگاه کاردیف در بیانیه‌ای گفت:‌ هنگامی که ما برای اولین بار تصاویر را دیدیم، از مقدار جزئیات موجود در آنها شگفت زده شدیم. حلقه درخشانی که نام این سحابی را به خود اختصاص داده است از حدود 20000 توده منفرد گاز هیدروژن مولکولی متراکم تشکیل شده است که هر یک از آنها به جرم زمین است.

نباید این تصویر را با یکی از اولین تصاویر جیمزوب، سحابی حلقه جنوبی، اشتباه گرفت، سحابی حلقه (همچنین به عنوان مسیه 57 شناخته می‌شود) یکی از بزرگترین نمونه‌های سحابی سیاره‌ای است که تاکنون در اختیار داشته‌ایم. با این حال، ممکن است کسی استدلال کند که “سحابی سیاره‌ای” اصطلاح گمراه کننده‌ای برای آن می‌باشد. واقعاً ربطی به سیارات ندارد. سحابی‌های سیاره‌ای اساساً مناطقی از گاز و غبار کیهانی هستند که از پوسته‌های بیرونی ستارگان در حال مرگ و در این مورد کاملاً کروی و خورشید مانند تشکیل شده‌اند.

وسون گفت: “زمانی تصور می شد که سحابی‌های سیاره‌ای اجرام ساده و مدور با یک ستاره در حال مرگ در مرکز هستند. آنها به دلیل ظاهر فازی و سیاره مانند خود از دید تلسکوپهای کوچک چنین نامگذاری شدند.” تنها چند هزار سال پیش، آن ستاره هنوز یک غول سرخ بود که بیشتر جرم خود را از دست می‌داد. به عنوان آخرین وداع، هسته داغ اکنون این گاز را یونیزه  یا گرم می‌کند و سحابی با انتشار رنگارنگ ایجاد می‌کند.”

جیمزوب چه چیزی پیدا کرد؟

اگر تعجب می‌کنید که در اینجا به چه چیزی نگاه می‌کنید، اول از همه، آژانس فضایی اروپا (ESA) تصویر شگفت انگیزی از زاویه‌ای ترسیم کرده است که در آن سحابی حلقه را می‌بینیم.

به خاطر داشته باشید که در واقعیت، این صحنه سه بعدی است. بنابراین در مرکز این سحابی که ESA آن را به یک «دونات تغییر شکل داده» تشبیه می‌کند، یک تن مواد با چگالی کمتر درون آن قرار دارد. این چیزها نیز از ما دور است.

در وسط کل ساختار، ستاره‌ای در راه رسیدن به سرنوشت نهایی خود قرار دارد. به زودی به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود که به عنوان جسد ستاره نیز شناخته می‌شود. کوتوله‌های سفید این نام تلخ را می‌گیرند زیرا نشان‌دهنده مرحله نهایی تکامل ستاره‌ها هستند.

در حالی که این فرآیند مرگ ستاره‌ای در حال وقوع است، به نظر می‌رسد که ستاره در حال مرگ به نوعی پوسته‌های گاز بیرونی خود را بیرون می‌زند که همان چیزی است که باعث ایجاد بخش پر جنب و جوش “حلقه” سحابی حلقه می‌شود که در تصویر جدید جیمزوب دیده می‌شود.

بر اساس بیانیه ESA، جیمزوب با پیشرفته‌ترین ارتش خود از حسگرهای مادون قرمز، موفق شد تصاویری را به دست آورد که “رزولوشن فضایی و حساسیت طیفی بی سابقه” را در رابطه با آن هرج و مرج کیهانی ارائه می‌کند. این بدان معناست که تلسکوپ فضایی که حدود یک میلیون مایل (1.6 میلیون کیلومتر) از زمین فاصله دارد، توانست جزئیاتی را در مورد ساختار پیچیده سحابی حلقه آشکار کند که دانشمندان قبلا آن را تجزیه نکرده بودند.

تصاویر کنار هم از سحابی حلقه که در آن سحابی به صورت یک دونات تغییر شکل داده شده ظاهر می‌شود. در سمت راست، حفره درونی سحابی میزبان سایه‌های آبی و سبز است، در حالی که حلقه دقیق از سایه‌های نارنجی در نواحی داخلی و صورتی در ناحیه بیرونی عبور می‌کند. در سمت چپ، حفره داخلی سحابی میزبان سایه‌های قرمز و نارنجی است، در حالی که حلقه دقیق از سایه‌های زرد در نواحی داخلی و آبی/بنفش در ناحیه بیرونی عبور می‌کند. ناحیه داخلی حلقه دارای عناصر رشته‌ای متمایز است.

تصاویر جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا از سحابی حلقه معروف، وضوح فضایی و حساسیت طیفی بی‌سابقه‌ای را ارائه می‌کنند. (اعتبار تصویر: ESA/Webb، NASA، CSA، M. Barlow (دانشگاه کالج لندن)، N. Cox (ACRI-ST)، R. Wesson (دانشگاه کاردیف))

به عنوان مثال، جیمزوب با گرفتن طول‌موجهای نور مادون قرمز ساطع شده از سحابی که به عنوان طول موج های نور نامرئی برای چشم انسان شناخته می شود، اطلاعاتی را در مورد ساختار رشته حلقه داخلی و همچنین تقریباً ده “قوس” متحدالمرکز در مناطق بیرونی این پدیده فاش کرد. آن ویژگی‌های هدف شکل در واقع غافلگیرکننده بود.

وسون می‌گوید: «این کمانها باید تقریباً هر 280 سال یکبار تشکیل شده باشند، زیرا ستاره مرکزی لایه‌های بیرونی خود را می‌ریزد. زمانی که یک ستاره منفرد به یک سحابی سیاره‌ای تکامل می‌یابد، هیچ فرآیندی وجود ندارد که ما بدانیم که چنین دوره زمانی داشته باشد. در عوض، این حلقه‌ها نشان می‌دهند که باید یک ستاره همدم در منظومه وجود داشته باشد که به دور آن دور از سیاره می‌چرخد. ستاره مرکزی همانطور که پلوتو از خورشید ما انجام می‌دهد.”

وسون به عنوان توضیحی ارائه کرد و تأکید کرد که «هیچ تلسکوپ قبلی حساسیت و قدرت تفکیک مکانی برای کشف این اثر ظریف را نداشت.

با توجه به این نکته، این یافته‌ها به خوبی تأکید می‌کنند که وعده این دستگاه، که زمانی رویایی بلندپروازانه بود، کاملاً محقق شده است.

به طور خلاصه، وظیفه جیمزوب این است که چیزهایی را در جهان به ما نشان دهد که در ناحیه فروسرخ طیف الکترومغناطیسی چیزهایی بسیار فراتر از ظرفیت چشم غیر مسلح ما و در واقع فراتر از برخی از قدرتمندترین ابزارهای ما روشن شده‌اند.

وسون گفت: «ما متوجه شدیم که مشاهدات وب بینش‌های ارزشمندی را برای ما به ارمغان می‌آورد، زیرا سحابی حلقه به خوبی در میدان دید ابزارهای NIRCam (دوربین مادون قرمز نزدیک) وب و MIRI (ابزار مادون قرمز میانی) قرار می‌گیرد.

با جیمزوب، تیم توانست متوجه برخی از “ساختارهایی” شود که مستقیماً از ستاره مرکزی درون حلقه دور می‌شوند. این به‌اصطلاح میخ‌ها ظاهراً فقط در تصاویر گرفته شده توسط تلسکوپ فضایی هابل به‌طور ضعیف قابل مشاهده بودند. وسون گفت: «ما فکر می‌کنیم اینها می‌تواند به دلیل مولکول‌هایی باشد که می‌توانند در سایه‌های متراکم‌ترین بخش‌های حلقه شکل بگیرند، جایی که از تابش مستقیم و شدید ستاره مرکزی داغ محافظت می‌شوند.

برای ورود به برخی جنبه‌های فنی بیشتر یافته‌ها، وسون توضیح می‌دهد که تیم گروه باریکی از انتشار را شناسایی کردند که از برخی مولکول‌های درون حلقه به نام هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای یا PAHs می‌آیند. PAH ها اساساً مولکولهای کربن دار هستند، اما برای این نتایج جدید جیمزوب، انتظار نمی رفت که در سحابی مورد مطالعه تشکیل شوند.

همچنین شایان ذکر است که این اولین باری نیست که جیمزوب چشمهای طلایی شش ضلعی خود را به سمت سحابی حلقه می‌گیرد. اخیراً، این دستگاه از این جیب جهان با وضوح بالا تصویربرداری کرد و دانشمندان فیلترهای سبز و بنفش مسحورکننده ای را اضافه کردند تا صحنه بسیار باشکوهی را برای تحسین ما ایجاد کنند.

چنین تصویربرداری همچنین به کارشناسان کمک کرد تا در مورد جزئیات پیچیده سحابی اطلاعات بیشتری کسب کنند.

وسون می‌گوید که سوال بزرگی که از این مشاهدات جدید جیمزوب به وجود آمده است این است که چگونه یک ستاره قدیمی و کروی شکل موفق به تشکیل سحابی به زیبایی این سحابی شده است. به نظر می‌رسد نظریه وسون در مورد ستاره داشتن یک کمک کننده جسم همراه، تاکنون خوب بوده است – اما فقط زمان نشان خواهد داد که آیا واقعاً چنین است یا خیر. جیمزوب مطمئناً دستش پر است.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

James Webb Space Telescope offers a mesmerizing look at the Ring Nebula (photos)

By Monisha Ravisetti

https://www.space.com/james-webb-space-telescope-ring-nebula-photos-210823