یک «خورشید» مرده، بلوک‌های سازنده سیارات فراخورشیدی را در تصویر جدید سحابی پروانه جیمزوب را تشکیل می‌دهد

یک «خورشید» مرده، بلوک‌های سازنده سیارات فراخورشیدی را در تصویر جدید سحابی پروانه جیمزوب را تشکیل می‌دهد

این پروانه کیهانی همچنین مقدار زیادی PAH تولید کرده است – مولکول‌های هیدروکربنی بزرگی که می‌توانند نقش کلیدی اولیه در شیمی پیش زیستی داشته باشند.

منطقه مرکزی سحابی پروانه و محوطه اطراف آن توسط JWST تصویربرداری شده است (اعتبار تصویر: ESA/Webb/NASA & CSA/M. Matsuura/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/ N. Hirano و M. Zamani (ESA/Webb))

ذرات غبار کیهانی برای اولین بار در حال شکل‌گیری یافت شده‌اند که باعث تولد سیارات در اطراف ستارگان جوان می‌شوند. تلسکوپ فضایی جیمز وب شاهد ایجاد این بلوک‌های سازنده سیاره‌ای کوچک در اطراف یک ستاره مرده بوده است.

میکاکو ماتسورا از دانشگاه کاردیف، که رهبری مشاهدات جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) را بر عهده داشت، در بیانیه‌ای گفت: “این کشف گامی بزرگ در درک چگونگی گرد هم آمدن مواد اولیه سیارات است.”

سحابی پروانه، که با نام NGC 6302 نیز شناخته می‌شود و در فاصله حدود 3400 سال نوری در صورت فلکی عقرب واقع شده است، یک سحابی سیاره‌ای است – شکوفه مرگ آسمانی یک ستاره خورشید مانند که هیدروژن هسته خود را برای همجوشی هسته‌ای تمام کرده و نابود شده است. لایه‌های بیرونی چنین ستاره‌ای به فضا پرتاب شده و سحابی را تشکیل داده‌اند، در حالی که هسته فوق‌العاده داغ آن، با دمای 220000 درجه سانتیگراد (396000 درجه فارنهایت) تابش می‌کند و چیزی که از آن باقی می ماند ما آن را کوتوله سفید می‌نامیم.

JWST زیبایی را در مرگ یک ستاره می‌بیند و پیش‌نمایشی از آنچه در انتظار خورشید ماست، ارائه می‌دهد

ستاره نوزاد HOPS-315 اولین نشانه‌های تشکیل سیاره را نشان می‌دهد

پروانه دو لوبی است، ما دو لوب بزرگ را می‌بینیم که مانند بال‌ها بیرون زده‌اند. در کمر آنها چیزی شبیه بدن پروانه است، اما در واقع یک چنبره از گرد و غبار تیره است که از لبه دیده می‌شود.

دو “بال” درخشان قوس گاز و غبار از یک نقطه مرکزی به سمت تاریکی فضا به عنوان بخشی از سحابی پروانه

تصویری از تلسکوپ فضایی هابل از سحابی پروانه. (اعتبار تصویر: تیم NASA/ESA/Hubble SM4 ERO.)

تصویر جدید JWST که با ابزار مادون قرمز میانی (MIRI) گرفته شده و با داده‌های تلسکوپ رادیویی ALMA تکمیل شده است، آن حلقه مرکزی را هدف قرار می‌دهد. اندازه غبار بین ستاره‌ای معمولاً تا 0.1 میکرون (ده میلیونیم متر) است، اما MIRI دانه‌هایی از غبار سیلیکات بلوری را در حلقه سحابی پروانه شناسایی کرد که اندازه دانه‌ای معادل یک میلیونیم متر دارد. این دانه‌ها کوچک هستند، اما هنوز بزرگتر از دانه‌های بین ستاره‌ای معمولی هستند و با دانه‌های غبار موجود در مناطق تشکیل ستاره و سیاره قابل مقایسه‌ترند. در چنین مناطقی، غبار در دیسک‌های تشکیل سیاره در اطراف ستاره‌های جوان به هم می‌چسبد و سنگریزه‌هایی را تشکیل می‌دهد که به تدریج به اجسام بزرگتر و در نهایت به سیارات تبدیل می‌شوند. وجود دانه‌های بزرگ غبار، آغاز آن فرآیند سیاره‌سازی است.

غبار موجود در ابرهای گازی مولکولی که منظومه‌های ستاره‌ای جدید را تشکیل می‌دهند، از مرگ نسل‌های قبلی ستارگان ناشی می‌شود و همانطور که آن غبار به تدریج به فضای بین ستاره‌ای نشت می‌کند، خود را در ابرهای گازی که ستارگان جدید را تشکیل می‌دهند، می‌یابد. با این حال، فرآیند ساخت دانه‌های غبار بزرگتر که در نهایت بلوک‌های سازنده اساسی سیارات هستند، تا حدودی مرموز بوده است (البته تا به حال).

ماتسورا گفت: “سال‌ها، دانشمندان در مورد چگونگی تشکیل غبار کیهانی در فضا بحث کرده‌اند. اما اکنون، با کمک تلسکوپ فضایی قدرتمند جیمز وب، ممکن است بالاخره تصویر واضح‌تری داشته باشیم.”

اندازه دانه‌های غبار در سحابی پروانه نشان می‌دهد که آنها مدتی است که در حال رشد بوده‌اند و حداقل تا حدی به لطف واکنش‌های شیمیایی رشد کرده‌اند که توسط کوتوله سفید بسیار داغ در مرکز سحابی ایجاد شده‌اند. به طور خاص، JWST دانه‌هایی از کریستال‌های کوارتز را در توده غبارآلود پروانه شناسایی کرد.

ماتسورا گفت: “ما توانستیم هم سنگ‌های قیمتی خنک تشکیل شده در مناطق آرام و پایدار و هم دوده‌های آتشین ایجاد شده در بخش‌های خشن و پرسرعت فضا را، همه در یک جسم واحد، ببینیم.”

نسخه‌ای از تصویر JWST از سحابی پروانه. (اعتبار تصویر: ESA/Webb/NASA & CSA/M. Matsuura/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/ N. Hirano و M. Zamani (ESA/Webb).)

مشاهدات JWST همچنین مولکول‌های رایج مبتنی بر کربن به نام PAHs یا هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای را شناسایی کرد. این مولکول‌ها در زمین در نان تست سوخته و دود اگزوز ماشین‌ها یافت می‌شوند، اما در عمق فضا نیز به وفور وجود دارند و گمان می‌رود که نقش کلیدی در شیمی مناطق تشکیل ستاره و سیاره و حتی در شیمی پیش زیستی ایفا می‌کنند که به طور بالقوه می‌تواند منجر به حیات به شکلی که ما می‌شناسیم شود. PAHSها در سحابی پروانه در ساختارهای حلقه‌ای مسطح وجود دارند که احتمالاً زمانی تشکیل می‌شوند که حباب‌های ذرات خارج شده توسط کوتوله سفید با گاز اطراف آن برخورد می‌کنند.

در طول ده‌ها هزار سال، درخشش سحابی پروانه به تدریج در عمق فضای پراکنده خواهد شد. PAHها، دانه‌های کوارتز و سایر مولکول‌های تشکیل‌شده از مرگ یک ستاره، در میان ستارگان پراکنده می‌شوند و به دنبال خانه‌ای جدید در یک ابر گازی می‌گردند، جایی که می‌توانند به تولد منظومه‌ای جدید از ستارگان و سیارات کمک کنند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

A dead ‘sun’ forms building blocks of exoplanets in new JWST Butterfly Nebula image

By Keith Cooper published 2 minutes ago

https://www.space.com/astronomy/james-webb-space-telescope/a-dead-sun-forms-building-blocks-of-exoplanets-in-new-jwst-butterfly-nebula-image