تصویر تلسکوپ وب از شرایط حاکم بر تولد یک ستاره

بی.بی.سی. ۱۳ آبان ۱۴۰۲ – ۵ نوامبر ۲۰۲۳

تصور کنید می‌توانستید ۴.۶ میلیارد سال در زمان به عقب بروید و از خورشید ما در همان لحظه تولد عکس بگیرید. چه ظاهری می‌داشت؟ خوب، به لطف تصویر باشکوه جدیدی که تلسکوپ فضایی جیمز وب تهیه کرده، می‌توانید تصوری از آن رویداد داشته باشید. در جایی تقریبا مرکز این جرم به نام «اچ اچ ۲۱۲» ستاره‌ای در حال ظهور است که سن آن احتمالا کمتر از ۵۰ هزار سال است. خورشید ما هم وقتی در این مرحله از عمرش بود چیزی شبیه به این به نظر می‌رسید.

تنها چیزی که می‌توانید ببینید جت‌های صورتی متمایل به قرمز است که در دو جهت مخالف پرتاب می‌شوند.

«اچ اچ ۲۱۲» در صورت فلکی شکارچی (اورایون) قرار دارد، جایی نزدیک به سه ستاره درخشان که «کمربند» این شکارچی افسانه‌ای را تشکیل می‌دهد. فاصله آن از زمین حدود ۱۳۰۰ سال نوری است.

علم فیزیک نشان می‌دهد که آن جریان‌های چشمگیر گاز بخشی از فرآیند تولد ستاره است.

پروفسور مارک مکاگرین می‌گوید: «با فشرده شدن توده گاز در مرکز، چرخش آن شروع می‌شود. اما اگر خیلی سریع بچرخد متلاشی خواهد شد، بنابراین باید به نحوی از گشتاور دَوَرانی خلاص شود.»

مشاور ارشد سازمان فضایی اروپا به بی‌بی‌سی نیوز گفت: «به نظر ما نقش فواره‌ها و جریان‌های خروجی همین است. یعنی با منقبض شدن توده مواد، میدان‌های مغناطیسی در هم تنیده می‌شوند و بخشی از موادی که از طریق دیسک وارد شده در میدان‌های مغناطیسی به تله می‌افتد و از طریق قطب‌ها به بیرون شلیک می‌شود. به همین دلیل است که این ساختارها را دوقطبی می‌نامیم.»

رنگ صورتی مایل به قرمز نشان دهنده وجود مولکول هیدروژن است. یعنی دو اتم هیدروژن که به هم پیوند خورده‌اند و ستاره برای همین «اچ اچ» نامگذاری شده است.

در تصویر جیمز وب می‌بینیم که امواج ضربه‌ای که در میان جریان‌های خروجی حرکت می‌کنند، به آن‌ها انرژی می‌دهند. این تصویر عمدتا در طول موج فروسرخ ۲.۱۲ میکرون گرفته شده که بخش دوم نام ستاره را تشکیل می‌دهد.

تصویر «اچ اچ ۲۱۲» توسط دوربین نزدیک فروسرخ گرفته شده. نمی‌توانید نطفه ستاره را ببینید زیرا توسط یک دیسک متراکم و در حال سقوط از گاز و غبار پوشیده شده است. چند ستاره بالغ در میدان دید وجود دارد، اما بیشتر نقاط نورانی کهکشان های بسیار دور هستند

در تصویر بالا به جت های چپ و راست نگاه کنید و گره‌های روشنایی را در هر یک از آنها ردیابی کنید. کمان‌شوک‌ها را بشمارید، یعنی جایی که مواد درحال حرکت با سرعت بالاتر، به مواد درحال حرکت با سرعت کمتر برخورد کرده است.

ساختارها به طور قابل ملاحظه‌ای متقارن هستند… با این تفاوت که به نظر می‌رسد یک کمان اضافی، و البته بسیار آشفته در سمت راست وجود دارد.

در واقع، احتمالا یک کمان مکمل در طرف دیگر هم وجود دارد. مسلما در نسخه وسیع‌تری از این تصویر وب، نشانه‌های صورتی رنگی از آن به چشم می‌خورد. تفاوت در این است که گاز و غبار در آن جهت رقیق‌تر است، بنابراین مواد کمتری ملتهب می‌شود.

ستاره‌شناسان برای ۳۰ سال «اچ اچ ۲۱۲» را مطالعه کرده‌اند و هر از گاهی از آن عکس می‌گیرند تا ببینند چگونه تغییر کرده است. همانطور که ممکن است از ابرتلسکوپ وب انتظار داشته باشید، نمای جدید آن ۱۰ برابر واضح‌تر از هر چیزی است که قبلا داشته‌ایم که به دانشمندان اجازه می‌دهد فرآیندهای تشکیل ستاره‌ را با عمق بیشتری بررسی کنند.

من گفتم «اچ اچ» مخفف هیدروژن مولکولی است، و اینطور هم است. اما همچنین از «هربیگ-هارو» اقتباس شده است. جورج هربیگ و گیلرمو هارو که در دهه‌های ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰ پیشگام مطالعه به روی این نوع شی بودند.

آنها بدون شک از قابلیت‌های تلسکوپ وب شگفت‌زده خواهند شد. برتری این تلسکوپ فقط وضوحی نیست که با آینه ۶.۵ متری‌اش ممکن می‌شود، بلکه همچنین وسعت رنگ‌هایی است که ابزارهای آن اکنون می‌توانند ثبت کنند.

پروفسور مکاگرین گفت: «همانطور که گفتیم، مهمترین طول موج برای مشاهده این اجرام – برای مشاهده مولکول هیدروژنی که ضربه خورده – ۲.۱۲ میکرون یا تقریبا چهار بار بلندتر از حد میانگین مرئی است. اما برای اولین بار تصویر رنگی خوبی از این جرم خاص داریم، چون قادر به دیدن آن در طول موج‌های دیگری هستیم که با تلسکوپ‌های زمینی قابل رویت نیست. این به ما کمک می‌کند درک کنیم در جت‌ها واقعا چه می‌گذرد.»

در عکس زیر می توانید از تماشای «اچ اچ ۲۱۱» که پسرعموی «اچ اچ ۲۱۲» است حیرت کنید. این جرم که در صورت فلکی برساوش (پرسئوس) قرار دارد، حتی جوان‌تر است یعنی فقط هزاران سال. فقط فکر کنید که خورشید ما چنین آغازی داشت.

«اچ اچ ۲۱۱» که پسرعموی «اچ اچ ۲۱۲» است