ستارهشناسان با ثبت نمایی تازه و شگفتانگیز از زادگاه پنهان خوشههای ستارهای به کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب ، سرنخهای جدیدی درباره چگونگی تحول کهکشانها و اینکه محیط ستارهای چگونه میتواند بر شکلگیری سیارههای جوان اثر بگذارد، به دست آوردهاند.
بررسی تصاویر جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب
دانشمندان با استفاده از دادههای تلسکوپ جیمز وب (JWST) و تلسکوپ فضایی هابل، نزدیک به ۹ هزار خوشه ستارهای جوان را در چهار کهکشان نزدیک بررسی کردند: مسیه ۵۱، مسیه ۸۳، NGC 628 و NGC 4449. تصاویر تازه منتشرشده، ابرهای درخشان گاز و غبار را نشان میدهند؛ فضاهایی که هزاران ستاره در آنها بهطور فعال در حال شکلگیری هستند.
این تصاویر همچنین بهخوبی نشان میدهند که جیمز وب تا چه اندازه در آشکار کردن ساختارهای پنهان کهکشانی توانایی دارد. گرههای درخشان ستارگان تازهمتولدشده، نوارهای تیره غبار و حفرههای نورانی خاصی که بر اثر بادهای ستارهای پدید آمدهاند، در کنار هم تصویری زنده و پویا از کهکشانهایی میسازند که پیوسته در حال دگرگونی هستند.
در حالی که دید فروسرخ جیمز وب به دانشمندان اجازه داد از میان لایههای ضخیم غبار کیهانی عبور کنند، هابل در نور مرئی خوشههای قدیمیتر و کاملاً آشکار را ردیابی کرد. به گفته ناسا، ترکیب این دو مجموعه داده به پژوهشگران امکان میدهد خوشههای ستارهای را از نخستین مراحل شکلگیریشان (زمانی که هنوز در پوششی از غبار پنهاناند) تا زمانی که به گروههای ستارهای کامل و نمایان تبدیل میشوند، مطالعه کنند.
الکس پدرینی، نویسنده اصلی این پژوهش، در مورد تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب در بیانیهای گفت: «این مطالعه، محققانی که روی شبیهسازی شکلگیری ستارهها کار میکنند، پژوهشگرانی که در حوزه مشاهدات فضایی فعالیت دارند و همچنین گروههایی که شکلگیری سیارهها را بررسی میکنند، کنار هم آورده است. با استفاده از جیمز وب، میتوانیم به درون گهوارههای خوشههای ستارهای نگاه کنیم و فرایند شکلگیری سیارههایی مانند سیاره مریخ را به چرخه تولد ستارهها و بازخورد ستارهای پیوند دهیم.»
شبیهسازی خوشههای ستارهای
پژوهشگران با توسعه شبیهسازیهایی که پویایی ستارهها در خوشههای ستارهای در حال شکلگیری را در نظر میگیرند، دریافتند که بزرگترین خوشههای ستارهای جهان خیلی سریعتر از چیزی که انتظار میرفت، از ابرهای زادگاه خود جدا میشوند و در این فرایند، محیط اطرافشان را بهشکل چشمگیری دگرگون میکنند.
این تیم پژوهشی مشخص کرد که پرجرمترین خوشهها در طول حدود پنج میلیون سال ابرهای گازی اولیه خود را کنار میزنند، در حالی که این امر برای خوشههای کوچکتر میتواند هشت میلیون سال طول بکشد تا از دل ابرها بیرون بیایند. این اختلاف زمانی، هرچند نسبتاً کم به نظر میرسد، اما میتواند بر نحوه ادامه و گسترش ستارهزایی کهکشانها در گذر زمان اثر بگذارد.
آنجلا آدامو، نویسنده همکار این پژوهش و پژوهشگر اصلی برنامه FEAST (بازخورد در خوشههای ستارهای برونکهکشانی در حال شکلگیری)، دادههای مورد استفاده در این مطالعه را بهعنوان بخشی از یک پروژه گستردهتر برای بررسی نقش ستارگان تازهمتولدشده در شکلدهی به کهکشانها جمعآوری کرده است وی میگوید: «شبیهسازیهای شکلگیری ستارهها و بازخورد ستارهای تاکنون در بازآفرینی چگونگی تشکیل خوشههای ستارهای و بیرونآمدن آنها از ابرهای اولیهشان، با چالش روبهرو بودهاند. اکنون این نتایج، اطلاعات جدید و ارزشمندی را برای درک بهتر این فرایند در اختیار ما قرار میدهند.»
بر اساس تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب میتوان گفت هنگامی که این خوشههای عظیم از مواد زادگاه خود آزاد میشوند، تابش شدید فرابنفش و بادهای ستارهای نیرومندی را گسیل میکنند که گازهای اطراف را گرم کرده و پراکنده میسازد. (فرایندی که با عنوان بازخورد ستارهای شناخته میشود).
از آنجا که گاز سرد ماده خام لازم برای شکلگیری ستارگان جدید است، بازخورد ستارهای در واقع میتواند روند ستارهزایی آینده را درون کهکشانها تنظیم و کنترل کند.
اهمیت تصاویر جدید تلسکوپ جیمز وب
این یافتهها میتوانند درک دانشمندان از فرایند شکلگیری سیارهها را دگرگون کنند. سامانههای سیارهای جوانی که به دور ستارگان درون این خوشهها در حال رشد هستند، ممکن است زودتر از حد انتظار در معرض تابش شدید فرابنفش قرار بگیرند. بنا بر این گزارش، تابش مذکور میتواند دیسکهای گاز و غبار پیرامون ستارگان تازهمتولدشده را فرسایش دهد و بهطور بالقوه، حد نهایی رشد سیارات را محدود کند.
