اولین نگاه «جیمز وب» به دنباله‌دار میان‌ستاره‌ای «3I/ATLAS»
تلسکوپ فضایی جیمز وب در اولین رصد خود از دنباله‌دار میان‌ستاره‌ای ۳I/ATLAS در ششم اوت امسال، دید فروسرخ و «طیف‌نگار نزدیک به فروسرخ» (NIRspec) خود را روی آن تنظیم کرد.
به نقل از اسپیس، ۳I/ATLAS که در روز اول ژوئیه با «سامانه هشدار نهایی برخورد سیارک به زمین» (ATLAS) کشف شد، سومین جرم آسمانی سرگردان در منظومه شمسی است که گمان می‌رود از اطراف ستاره دیگری سرچشمه گرفته باشد. دو جرم میان‌ستاره‌ای دیگر، «۱I/'Oumuamua» کشف‌شده در سال ۲۰۱۷ و «۲I/Borisov» کشف‌شده در سال ۲۰۱۹ بودند.
جیمز وب مشاهدات خود را پس از «تلسکوپ فضایی هابل» و رصدخانه «SPHEREx» به دست آورد که هر دو پیشتر دنباله‌دار ۳I/ATLAS را در حال عبور از منظومه شمسی مشاهده کردند. هدف این پژوهش، کشف ویژگی‌های ۳I/ATLAS از جمله اندازه، خواص فیزیکی و مهم‌تر از همه ترکیب شیمیایی آن است.
گروهی از ستاره‌شناسانی که این دنباله‌دار را با جیمز وب مشاهده کرده‌اند، در مقاله خود توضیح داده‌اند که مطالعه دنباله‌دار‌های مشابه حاضر در سایر منظومه‌های ستاره‌ای، به مطالعه شرایط آن منظومه‌ها در زمان شکل‌گیری کمک می‌کند. سپس، می‌توان این نتایج را با اطلاعاتی مقایسه کرد که دانشمندان درباره شرایط اطراف خورشید در ۴.۶ میلیارد سال پیش هنگام شکل‌گیری سیاره‌ها، سیارک‌ها و دنباله‌دار‌های منظومه شمسی آموخته‌اند.
وقتی دنباله‌دار‌ها به خورشید نزدیک می‌شوند و تحت تاثیر گرمای آن قرار می‌گیرند، مواد منجمد درون آنها از جامدات مستقیماً به گاز تبدیل می‌شوند. این امر به فرار گاز‌ها منجر می‌شود و دنباله یا هاله‌ای را ایجاد می‌کند که مشخصه یک دنباله‌دار است.
همان طور که انتظار می‌رفت، مشخص شد که ۳I/ATLAS با نزدیک شدن به خورشید، گاز منتشر می‌کند و ستاره‌شناسان با استفاده از جیمز وب و طیف‌نگار NIRSpec آن توانستند کربن دی‌اکسید، آب، یخ آب، کربن مونوکسید و گاز بدبوی کربونیل سولفید را در دنباله آن شناسایی کنند.
آنچه انتظار نمی‌رفت، بالاترین نسبت کربن دی‌اکسید به آب مشاهده‌شده در یک دنباله‌دار بود. این ویژگی می‌تواند اطلاعات بیشتری را درباره شرایطی که ۳I/ATLAS در آن شکل گرفته است، آشکار کند.
فراوانی کربن دی‌اکسید در دنباله ۳I/ATLAS می‌تواند نشان دهد این دنباله‌دار میان‌ستاره‌ای، قلبی دارد که ذاتاً سرشار از کربن دی‌اکسید است. این کشف می‌تواند به این معنی باشد که دنباله‌دار حاوی یخ‌هایی است که در معرض سطوح بسیار بالاتری از تابش نسبت به دنباله‌دار‌های منظومه شمسی قرار گرفته‌اند.
از سوی دیگر، پژوهشگران معتقدند این محتوای بالای کربن دی‌اکسید می‌تواند نشان دهد که ۳I/ATLAS ممکن است در یک مکان خاص به نام «خط یخ کربن دی‌اکسید» در قرص پیش‌سیاره‌ای احاطه‌کننده ستاره مادر تشکیل شده باشد. این مکان خاص به عنوان نقطه‌ای تعریف می‌شود که در آن دمای اطراف یک ستاره نوزاد یا پیش‌ستاره پایین می‌آید؛ به اندازه‌ای که به کربن دی‌اکسید امکان می‌دهد تا از گاز به جامد تبدیل شود.
علاوه بر این، فراوانی کم بخار آب در دنباله ۳I/ATLAS می‌تواند نشان دهد چیزی درون دنباله‌دار وجود دارد که مانع نفوذ گرما به هسته یخی دنباله‌دار می‌شود. این امر مانع از تبدیل آب از حالت یخ به حالت گاز نسبت به نرخ تبدیل کربن دی‌اکسید و کربن مونوکسید می‌شود.
این یافته‌های جدید براساس داده‌های جمع‌آوری‌شده درباره ۳I/ATLAS به دست آمده‌اند. این داده‌ها شامل کشف پیشین مبنی بر این است که این دنباله‌دار میان‌ستاره‌ای می‌تواند حدود هفت میلیارد سال قدمت داشته باشد و این یعنی قدیمی‌ترین دنباله‌داری است که تاکنون دیده شده و حدود سه میلیارد سال از منظومه شمسی قدیمی‌تر است.
گروه پژوهشی پیشین زمانی که مسیر شیب‌دار ۳I/ATLAS را در منظومه شمسی بررسی کردند، به این نتیجه رسیدند. بررسی‌های آنها نشان می‌داد که این دنباله‌دار از قرص متراکم ستاره‌های کهکشان راه شیری می‌آید؛ منطقه‌ای از کهکشان ما که بسیار قدیمی‌تر از قرصد نازک محل تولد خورشید است.
یک نکته قطعی است؛ بررسی ۳I/ATLAS تا زمانی که این دنباله‌دار با اسرار بسیار کمتری نسبت به آنچه به منظومه شمسی منتقل کرده به فضای میان‌ستاره‌ای بازگردد، ادامه خواهد یافت و جیمز وب قرار است نقش مهمی را در کشف این اسرار داشته باشد.
