ساعت‌شنی کیهانی: تصویر تلسکوپ جیمز وب از پیش‌ستاره‌های غوطه‌ور در ابرهای تیره.


ماه گذشته، تلسکوپ جیمز وب از ستون‌های آفرینش که احتمالاً مشهورترین عکس ثبت‌شده به‌وسیله تلسکوپ فضایی هابل در سال ۱۹۹۵ است، تصویر شگفت‌انگیز به ما هدیه داد. تلسکوپ قدرتمند جدید اکنون با تصویر خیره‌کننده‌های دیگر از ابر سیاهی به شکل ساعت شنی که یک پیش‌ستاره به نام L1527 را احاطه کرده است، سرنخ‌هایی درباره شکل‌گیری ستاره‌ای تازه به اخترشناسان داده است.

تلسکوپی فضای جیمز وب در دی ماه ۱۴۰۰ به فضا پرتاب شد و پس از پشت‌سرگذاشتن مراحل سردینه‌آور گشودن اسپر خورشیدی و چندتکه در طول چند ماه، شروع به ثبت تصاویر شگفت‌انگیز کرد. زمینه اول، تصویر ژرف از کیهان بود که در ماه تیر بود و سپس از اتمسفر سیاره های خورشیدی، تصاویر سحابی حلقه جنوبی، خوشه های کهکشانی به نام پنجقلوی استفان و سحابی شاه‌تخته (کینا)، منطقه ستاره‌زا در فاصله حدود 76 سال نوری از ما قرار گرفت. راه رسیدند.

در ماه مرداد، تصاویر بسیار زیبایی از سیاره مشتریان دریافت می‌کنند که در آن‌ها شفق‌های قطبی در هر دو قطب که از میدان مغناطیسی قدرتمندی هستند و همچنین حلقه‌های نازک و قمرهای کوچک این غول گازی به چشم میخورند. ماه بعد، نمای پاناروما از ناحیه‌ای ستاره‌زا با طول حیرت‌انگیز ۳۴۰ سال نوری را در صحابی رتیل مشاهده کردیم. جیمز وب همچنین تصاویری از نپتون و حلقه‌های آن را ثبت کرد. این حلقه‌ها از زمان پرواز وویجر ۲ از کنار این سیاره در سال ۱۹۸۹ به طور مستقیم رصد نشده بودند.

تازه‌ترین تصویر با دوربین فروسرخ نزدیک (نیرکم)، تصویربردار اصلی جیمز وب گرفته شده است. تاج‌نگارهای نیرکم به‌منظور ثبت تصاویر از اجسام بسیار کم‌نور، تمام نورهای تابیده از اجرام درخشان‌تر در مجاورت را مسدود می‌کنند. ابرهای تیره L1527 فقط در فروسرخ‌پذیر هستند و نیرکم می‌توانند ویژگی‌هایی را به تصویر بکشند که پیش‌تر از دید پنهان بودند.

پیش ستاره L1527 از نگاه تلسکوپ فضایی جیمز وب

در سال 2012، اخترشناسان از آرایه زیرمیلی‌متری که مجموعه‌ای از تلسکوپ رادیویی و بخشی از تلسکوپ افق رویداد است، برای مطالعه قرص برافزایشی اطراف L1527. و اندازه گیری ویژگی های آن، ازجمله چرخش استفاده می شود. آن‌ها این قرص را بسیار شبیه به سیاره‌های منظومه شمسی دریافت می‌کنند، حرکت کپلری از نشان‌دهنده می‌دهد و می‌توانید خودتان را تعیین کنید. درنتیجه با یادگیری جزئیات بیشتر در مورد L1527 می‌توانیم اطلاعات بیشتری درباره دوران نوزادی خورشید و منظومه شمسی به دست آوریم.

پیش‌ستاره‌های ابتدایی‌ترین مرحله‌ی توسعه‌ی ستارگان هستند که معمولاً در حدود ۵۰۰ هزار سال طول می‌کشند. این فرآیند زمانی آغاز می‌شود که قطعه‌های از یک ابر مولکولی از غبار و گاز متراکم، جرم کافی از ابر در اطراف به دست می‌آورد تا تحت فشار نیروی گرانش خود فروبپاشد و هسته‌ای دارای فشار تشکیل می‌شود. پیش‌استاره‌های نوپا سپس به کشیدن جرم به سمت خود ادامه می‌دهند و با چرخیدن مواد درحال سقوط به دور مرکز، قرص برافزایشی به‌وجود می‌آید.

مقالات مرتبط:

پیش‌استاره خود درون L1527 فقط صدهزار سال عمر دارد و درنتیجه مانند ستاره‌های تمام‌عیار، انرژی را از همجوشی هسته‌ای که هیدروژن را به هلیوم می‌کند، تولید نمی‌کند. بلکه انرژی آن از تابش منتشر شده به‌وسیله ضربه‌های روی سطح پیش‌ستاره و قرص برافزایشی‌اش ایجاد می‌شود. درحال‌حاضر، جرم مورد بحث کروماً یک توده گازی پف‌کرده‌ای‌شکل با ۲۰ تا ۴۰ درصد جرم خورشید ما است. با جذب جرم و بیشتر فشرده‌شدن هرچه، پیش‌استاره به گرم‌شدن ادامه می‌دهد. درنهایت آنقدر داغ می‌شود تا همجوشی هسته‌ای را آغاز کند و ستاره‌ای را به دنیا آورد.

تصویر جیمز وب نشان می‌دهد که چگونه مواد پرتاب‌شده از پیش‌ستاره L1527 حفره‌های خالی در بالا و پایین ایجاد کرده‌اند. قسمت‌های درخشان نارنجی و آبی نمایانگر محدوده‌هایی هستند که این حفره‌ها را مشخص می‌کنند. رنگ منطقه آبی بدین دلیل است که درمقایسه با مناطق نارنجی بالای خود، گردوغبار کمتری دارد. قرص برافزایشی به‌صورت نوار تیره ظاهر شده است. همچنین رشته هایی از هیدروژن مولکولی در تصویر وجود دارند که از مواد اولیه پرتاب شده اند.