«جیمز وب» منابع غبار را در ۲ ابرنواختر کشف کرد

موبنا- پژوهشگرانی که از «تلسکوپ فضایی جیمز وب» ناسا استفاده می‌کنند، گام‌های بزرگی را برای تایید منبع غبار در کهکشان‌های اولیه برداشته‌اند. مشاهدات صورت‌گرفته در مورد دو ابرنواختر نوع دوم موسوم به SN ۲۰۰۴et و SN ۲۰۱۷eaw، مقادیر زیادی غبار را در بیرون از جرم پرتاب‌شده از این اجرام نشان داده‌اند. جرم کشف‌شده توسط پژوهشگران، این نظریه را تایید می‌کند که ابرنواخترها یک نقش کلیدی را در تامین غبار برای جهان اولیه داشته‌اند.

گرد و غبار، عنصر سازنده بسیاری از اجرام جهان ما به ویژه سیارات است. همان طور که گرد و غبار ستارگان در حال مرگ در فضا پخش می‌شود، عناصر ضروری را برای کمک به تولد نسل بعدی ستارگان و سیارات آنها فراهم می‌کند. این که گرد و غبار کیهانی از کجا می‌آید، ستاره‌شناسان را برای دهه‌ها متحیر کرده است. یکی از منابع مهم غبار کیهانی ممکن است ابرنواخترها باشند. پس از انفجار ستاره در حال مرگ، گاز باقی‌مانده آن منبسط و سرد می‌شود تا غبار به وجود بیاید.

«ملیسا شه‌بنده»(Melissa Shahbandeh) دانشمند ایرانی «دانشگاه جانز هاپکینز»(JHU) و «مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی»(STScI) گفت: شواهد مستقیم در مورد این پدیده تا این لحظه ناچیز بوده‌اند زیرا توانایی‌های ما فقط امکان می‌دهند تا میزان غبار را در یک ابرنواختر نسبتا نزدیک بررسی کنیم که تا به امروز، ابرنواختر ۱۹۸۷A بوده است. این ابرنواختر ۱۷۰ سال نوری از زمین فاصله دارد. هنگامی که گاز به اندازه کافی خنک می‌شود تا غبار تشکیل شود، آن غبار فقط در طول موج‌های فروسرخ متوسط قابل تشخیص است؛ البته به شرطی که حساسیت کافی وجود داشته باشد.

برای ابرنواخترهای دورتر از SN ۱۹۸۷A مانند SN ۲۰۰۴et و SN ۲۰۱۷eaw که هر دو در کهکشان «ان‌جی‌سی ۶۹۴۶»(NGC ۶۹۴۶) در فاصله حدود ۲۲ میلیون سال نوری از ما قرار دارند، این ترکیب پوشش طول موج و حساسیت عالی را فقط می‌توان با «ابزار مادون قرمز میانی«(MIRI) جیمز وب به دست آورد.

یکی دیگر از نتایج جالب توجه دیگر این پژوهش، میزان غبار کشف‌شده در این مرحله اولیه از زندگی ابرنواختر است. پژوهشگران در SN ۲۰۰۴et، میزان غبار معادل بیش از ۵۰۰۰ جرم زمین را یافتند.

«اوری فاکس»(Ori Fox)، سرپرست این پروژه گفت: وقتی به محاسبه میزان گرد و غبار موجود در SN ۲۰۰۴ می‌پردازیم، می‌بینیم که با بررسی‌های صورت‌گرفته در مورد SN ۱۹۸۷A رقابت می‌کند. این بالاترین جرم غبار کشف‌شده در ابرنواخترها از زمان کشف SN ۱۹۸۷A است.

مشاهدات جدید به ستاره‌شناسان نشان داده‌اند که کهکشان‌های جوان و دور، پر از غبار هستند اما این کهکشان‌ها آن قدر پیر نیستند که ستارگان با جرم متوسط مانند خورشید، گرد و غبار را با افزایش سن تامین کنند. ستارگان پرجرم‌تر و با عمر کوتاه‌تر ممکن است به زودی و به تعداد کافی بمیرند تا این مقدار غبار را ایجاد کنند.

اگرچه ستاره‌شناسان تایید کرده‌اند که ابرنواخترها غبار تولید می‌کنند اما این پرسش وجود دارد که چه مقدار از آن غبار می‌تواند از شوک‌های داخلی که پس از انفجار طنین‌انداز می‌شوند، جان سالم به در ببرند. مشاهده این مقدار گرد و غبار در این مرحله از عمر SN ۲۰۰۴et و SN ۲۰۱۷eaw نشان می‌دهد که گرد و غبار می‌تواند از موج شوک جان سالم به در ببرد. این مدرکی است که نشان می‌دهد ابرنواخترها واقعا کارخانه‌های مهم تولید گرد و غبار هستند.

همچنین، پژوهشگران خاطرنشان می‌کنند که تخمین‌های کنونی در مورد جرم ممکن است فقط قله کوه یخ باشند. اگرچه جیمز وب به پژوهشگران امکان داده است تا گرد و غبار سردتر از پیش را اندازه‌گیری کنند اما ممکن است غبار سردتر و غیرقابل شناسایی‌تری در طیف الکترومغناطیسی وجود داشته باشد که در میان بیرونی‌ترین لایه‌های غبار پنهان مانده است.

پژوهشگران تاکید کردند که یافته‌های جدید فقط اشاره‌ای به قابلیت‌های تحقیقاتی جدید جیمز وب در مورد ابرنواخترها و تولید غبار آنها هستند.

بیتوته