کرمان رصد - آخرین خبر /
سحابی شب‌پره و ماهیت آن
بازار ![]()
• این سحابی سیاره‌نما در فاصله‌ی تقریباً 3400 سال نوری در صورت فلکی «کژدم» قرار دارد و از جمله سحابی‌هایی است که تاکنون بسیار مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. پیش از این با تلسکوپ هابل عکس‌هایی از آن ثبت شده بود، اما اکنون وب توانسته تصویری نوین فراهم کند.
• سحابی‌های سیاره‌نما هنگامی شکل می‌گیرند که ستاره‌هایی با جرم بین حدود 0.8 تا 8 برابر جرم خورشید در پایان عمر خود، جرم زیادی از خود را از دست می‌دهند. این مرحله از عمر کوتاه‌مدت و گذراست؛ تنها در حدود 20 هزار سال دوام می‌آورد.
• نام «سیاره‌نما» ریشه در اشتباهی قدیمی دارد. اخترشناسان اولیه تصور کردند این اجرام گرد هستند و شبیه سیارات‌اند؛ حتی با وجود اینکه بسیاری از آن‌ها هیچ‌شباهتی به سیاره ندارند. سحابی شب‌پره بهترین نمونه برای شکل‌های شگفت‌آوری است که این سحابی‌ها می‌توانند اتخاذ کنند.
ساختار سحابی شب‌پره
• این سحابی یک ساختار دوشکلی (bipolar) دارد؛ به این معنا که از مرکز، دو بال گسترده به دو سمت کشیده شده‌اند و قسمت مرکزی آن همچون بدن یک شب‌پره تیره و تاریک است. این ناحیه در واقع توروس (حلقه‌ای به شکل دونات) از گردوغبار است که از کنار دیده می‌شود و ستاره‌ی مرکزی سحابی را پنهان کرده است.
• این توروس احتمالاً دلیل شکل عجیب «حشره‌ای» سحابی است، چرا که جلوی جریان یکنواخت گاز را در همه جهات می‌گیرد.
تصاویر و ابزارهای مورد استفاده توسط Webb
• تصویر جدید وب به بخش مرکزی سحابی و توروسش فوکوس کرده و ساختار پیچیده‌ای را نمایان ساخته که پیش‌تر دیده نشده است. این تصویر با استفاده از ابزار MIRI (میانی فروسرخ) گرفته شده که در حالت واحد میدان طیفی (integral field unit mode) عمل می‌کند؛ یعنی همزمان تصویربرداری و طیف‌نگاری انجام می‌دهد و ماهیت تغییرات ظاهری شیء را در طول موج‌های مختلف آشکار می‌سازد.
• داده‌های وب با مشاهدات ALMA (آرایه میلی‌متری/زیرمیلی‌متری آتاکاما) ترکیب شده تا تصویر جامع‌تری از ساختار سحابی فراهم شود.
یافته‌های پژوهشی اصلی
• تیم پژوهشگران نزدیک به 200 خط طیفی را شناسایی کرده‌اند که اطلاعات مهمی درباره‌ی اتم‌ها و مولکول‌های موجود در سحابی ارائه می‌دهند. این خطوط طیفی ساختارهای لایه‌ای و درهم‌تنیده‌ای را آشکار می‌سازند که به واسطه‌ی گونه‌های شیمیایی مختلف تشکیل شده‌اند.
• وب توانست موقعیت دقیق ستاره‌ی مرکزی سحابی، که تا کنون قابل رؤیت نبوده، را شناسایی کند. این ستاره با یک ابر غبارِ گرم احاطه شده که آن را در طول موج‌های مرئی پنهان می‌ساخته، اما اکنون در محدوده‌ی میانی فروسرخ (که MIRI حساس است) دیده می‌شود.
• دمای ستاره‌ی مرکزی حدود 220 هزار کلوین برآورد شده که آن را به یکی از داغ‌ترین ستاره‌های مرکزی شناخته‌شده در سحابی‌های سیاره‌نما در کهکشان تبدیل می‌کند.
• وب نشان داد توروس شامل سیلیکات‌های کریستالی مانند کوارتز و همچنین دانه‌های غبار غیرمنظم است. این دانه‌ها در اندازه‌ای تقریباً میلیونی از متر‌اند — اندازه‌ای بزرگ برای ذرات کیهانی — که نشان می‌دهد برای مدتی طولانی درحال رشد بوده‌اند.
• بیرون از توروس، نشرهای ناشی از اتم‌ها و مولکول‌های مختلف ساختاری لایه‌ای را نشان می‌دهند: گونه‌هایی که نیاز به انرژی بالاتری دارند، نزدیک‌تر به ستاره‌اند و گونه‌هایی با نیاز کمتر، دورتر قرار گرفته‌اند. عنصرهایی مانند آهن و نیکل جت‌هایی را دنبال می‌کنند که در دو جهت مخالف از ستاره به بیرون شلیک می‌شوند.
• نکته جالب دیگر، کشف نور ناشی از مولکول‌های کربنی حلقوی موسوم به PAHها (پلی‌آروماتیک‌های هیدروکربنی) است. این مولکول‌ها شبیه ساختارهای شش‌ضلعی در کندوی عسل‌اند؛ در زمین معمولاً در دود کمپ‌فایر، اگزوز خودرو یا تُست سوخته یافت می‌شوند. موقعیت PAHها در سحابی، احتمال ایجادشان در نتیجۀ برخورد باد ستاره‌ای با گاز اطراف را مطرح می‌کند.
• این احتمالاً اولین شاهد بی‌واسطه‌ی پیدایش PAHها در یک سحابی سیاره‌نمای غنی از اکسیژن باشد — موضوعی که دیدی ارزشمند از چگونگی شکل‌گیری این مولکول‌ها ارائه می‌دهد.
انتشار نتایج
نتایج به‌روز و مهم این تحلیل در نشریه‌ی Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده‌اند.
جمع‌بندی و اهمیت علمی
تلسکوپ جیمز وب با ابزار MIRI، داده‌های سنجیده‌ی فروسرخ را با کیفیتی بی‌سابقه ثبت کرده که امکان دیده‌شدن ستاره‌ی مرکزی قوی، دما و ساختار آن را فراهم کرده است. ترکیب این داده‌ها با مشاهدات ALMA و تحلیل‌های دقیق طیفی، تصویری لایه‌لایه از سحابی را پیش چشمان ما گذاشته که تا پیش از این غیرقابل دسترسی بود. انتشار این نتایج، چشم‌اندازی نوین به چگونگی شکل‌گیری سحابی‌ها در انتهای عمر ستاره‌ای، همچنین رشد ذرات غبار و تشکیل PAHها، باز کرده است.