آخرین نفس یک ستاره؛ تولد سحابی شیر در تصاویر جیمز وب

وبگاه سای‌تِک‌دِیلی در گزارشی آورده است: تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا تصاویر جدیدی از سحابی NGC ۲۳۹۲، معروف به سحابی شیر، ثبت کرده است. این تصاویر که در طول‌موج فروسرخ گرفته شده‌اند، جزئیات شگفت‌انگیزی از این جرم کیهانی را آشکار می‌کنند.

سحابی شیر یک سحابی سیاره‌نما است؛ یعنی بقایای یک ستاره در حال مرگ که لایه‌های بیرونی خود را به فضا پرتاب کرده است. این سحابی در فاصله حدود ۲۷۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد؛ به این معنا که نوری که امروز از آن می‌بینیم، ۲۷۰۰ سال پیش منتشر شده است. این سحابی به دلیل شکل خاص خود که شبیه به چهره یک شیر است، به این نام معروف شده است.

مرگ یک ستاره؛ تولد یک شیر

ستارگانی با جرم کم تا متوسط، زمانی که سوخت هسته‌ای خود را از دست می‌دهند، شروع به تپش می‌کنند و لایه‌های بیرونی خود را به فضا پرتاب می‌کنند. این لایه‌های پرتاب‌شده، پوسته‌هایی از گاز و غبار را تشکیل می‌دهند که به آن سحابی سیاره‌نما می‌گویند. در مرکز این سحابی‌ها، هسته‌ای داغ و فشرده به نام کوتوله سفید باقی می‌ماند که با تابش شدید خود، گاز‌های اطراف را روشن می‌کند.

در سحابی شیر، ستاره مرکزی که غنی از اکسیژن است، مرده و یک کوتوله سفید از خود به جای گذاشته است که درون سحابی را مانند یک تنور از درون می‌پزد. تابش شدید این کوتوله سفید، حبابی از گاز یونیزه‌شده (گازی که الکترون‌های خود را از دست داده و درخشان شده است) ایجاد کرده که چهره شناخته‌شده شیر را شکل داده است. با رشد این حباب، غبار موجود در مسیر خود را از بین می‌برد و ساختار‌های پیچیده‌ای از حلقه‌ها و پوسته‌ها را پدید می‌آورد.

یال درخشان از غبار و گاز

یال شیر مربوط به منطقه داخلی پوسته غباری است که توسط کوتوله سفید مرکزی روشن شده است. درون این منطقه، ساختار‌هایی شبیه به توده‌های مو یا رشته‌های کشیده و باریک از غبار دیده می‌شود. این ساختار‌ها در واقع توده‌های فشرده‌ای از غبار هستند که توانسته‌اند در برابر تابش شدید هسته مرکزی مقاومت کنند و با مسدودکردن بخشی از تابش، از موادی که پشت آنها قرار دارند، محافظت کنند.

تلسکوپ جیمزوب؛ نگاهی تازه به کهکشان

تلسکوپ فضایی جیمز وب که بزرگ‌ترین و قدرتمندترین تلسکوپ فضایی تاریخ است، با استفاده از دو ابزار پیشرفته خود به نام‌های نیرکَم/NIRCam (دوربین فروسرخ نزدیک) و میری/ MIRI (ابزار فروسرخ میانی)، تصاویر جدیدی از این سحابی ثبت کرده است.

تفاوت اصلی جیمز وب با تلسکوپ هابل در این است که هابل در نور مرئی (نوری که چشم انسان می‌بیند) رصد می‌کند، در حالی که جیمز وب در نور فروسرخ (نوری نامرئی که از غبار عبور می‌کند) رصد می‌کند. این ویژگی به جیمز وب اجازه می‌دهد تا مناطقی از کیهان را ببیند که برای هابل پنهان هستند.

تصاویر جیمز وب در نمای کلی، ساختاری مشابه تصاویر هابل دارند، اما توانایی فروسرخ این تلسکوپ، جزئیات بیشتری از جمله توده‌های متراکم غبار و مناطق گازی یونیزه‌شده را آشکار می‌کند.

تکامل یک سحابی؛ نگاهی به آینده

گاز و غباری که اکنون سحابی شیر را تشکیل می‌دهند، هزاران سال است که در حال تکامل هستند و هنوز هم تغییرات در آنها ادامه دارد. ستاره‌ای که در مرکز این سحابی قرار دارد و به شکل یک دکمه کوچک در چهره شیر دیده می‌شود، ظاهری کوچک و بی‌آزار دارد، اما تابش و انرژی آن، موتور محرکه بسیاری از ساختار‌های پیچیده اطراف است.

اخترشناسان تخمین می‌زنند که سحابی شیر حدود ۱۰ هزار سال دیگر به‌طور کامل در فضا پراکنده شود. این زمان در مقیاس انسانی بسیار طولانی است، اما در مقیاس کیهانی (که عمر جهان ۱۳.۸ میلیارد سال است)، تنها یک چشم‌برهم‌زدن محسوب می‌شود.

اهمیت علمی این تصاویر

این تصاویر به اخترشناسان کمک می‌کند تا درک بهتری از نحوه مرگ ستارگان و شکل‌گیری سحابی‌های سیاره‌نما داشته باشند. با مطالعه ساختار‌های پیچیده این سحابی، دانشمندان می‌توانند فرآیند‌های فیزیکی را که در لحظات پایانی زندگی یک ستاره رخ می‌دهد، بهتر درک کنند.

جیمز وب؛ همکاری بزرگ بین‌المللی

تلسکوپ فضایی جیمزوب حاصل همکاری بین‌المللی ناسا، آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) است. آژانس فضایی اروپا سرویس پرتاب این تلسکوپ را با استفاده از موشک آریان ۵ تأمین کرد و همچنین دو ابزار مهم آن یعنی نیراسپِک/ NIRSpec و میری/ MIRI را طراحی کرده و ساخته است.