تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا ستاره در حال مرگی را به تصویر میکشد که شیری کیهانی را میتراشد

تلسکوپ فضایی جیمز وب تصاویر جدیدی از NGC 2392، سحابی سیارهای معروف به سحابی شیر، ثبت کرده است که این جرم کیهانی را با جزئیات خیرهکننده فروسرخ آشکار میکند.

تلسکوپ فضایی هابل قبلاً در سال ۲۰۰۰ این سحابی را مشاهده کرده بود و هدف چهرهشکل شیر را در نور مرئی تصویربرداری کرده بود. آن مشاهدات ظاهر متمایز آن، از جمله «یالی» از ساختارهای مهآلود شبیه به دنبالههای دنبالهدار را برجسته کرده بود. ابزارهای با وضوح بالا وب اکنون نمای دقیقتری از همان جرم ارائه میدهند.

به طور کلی، سحابی شیر در مشاهدات فروسرخ وب شبیه به ساختاری است که قبلاً توسط هابل دیده شده بود. وب آن را با هر دو ابزار NIRCam (دوربین فروسرخ نزدیک) و MIRI (ابزار فروسرخ میانی) مشاهده کرد. با این حال، قابلیتهای فروسرخ آن ویژگیهایی را آشکار میکند که در نور مرئی دشوارتر دیده میشوند، از جمله غلظتهای متراکم غبار و مناطق مهآلود گاز یونیزه.

گاز و غباری که اکنون سحابی را تشکیل میدهند، برای چندین هزار سال در حال تکامل بودهاند. حتی امروز نیز این مواد همچنان در حال جابهجایی و تغییر هستند.

در مرکز این فعالیتها بقایای یک ستاره در حال مرگ قرار دارد. در ظاهر شیرشکل این سحابی، این بقایای ستارهای شبیه به یک بینی کوچک دکمهای است. با وجود ظاهر سادهاش، تابش و انرژی ستاره مسئول ایجاد بسیاری از ساختارهای پیچیده اطراف آن است.

ستارههای بسیار پرجرم میتوانند زندگی خود را با انفجار ابرنواختری به پایان برسانند، اما چنین رویدادهایی نسبتاً نادر هستند. بیشتر ستارههای جهان جرم کمتری دارند، از جمله ستارهای که NGC 2392 را ایجاد کرده است.

هنگامی که یک ستاره کمجرم به نقطهای میرسد که واکنشهای هستهای در هسته آن دیگر نمیتوانند از آن پشتیبانی کنند، ستاره ناپایدار میشود و شروع به تپش میکند. با این اتفاق، لایههای بیرونی خود را به فضا پرتاب میکند. این لایههای پرتابشده پوستههای در حال انبساطی از گاز و غبار را تشکیل میدهند که به عنوان سحابی سیارهای شناخته میشوند (ستارهها در این مرحله از زندگی مسئول تولید بخش زیادی از غبار قابل مشاهده جهان هستند).

تابش از هسته ستارهای در معرض، مواد رهاشده را به بیرون میراند. آنچه در مرکز باقی میماند یک هسته ستارهای بسیار داغ به نام کوتوله سفید است.

در سحابی شیر، ستاره مرکزی غنی از اکسیژن مرده است و یک کوتوله سفید از خود به جا گذاشته است که عملاً سحابی را از درون «میپزد». تابش شدید آن حبابی از گاز یونیزه ایجاد میکند که چهره قابل تشخیص شیر را میسازد.

همانطور که این حباب رشد میکند، به بیرون جاروب میشود و غبار را در مسیر خود نابود میکند. ستارهشناسان هنوز در حال کار برای درک این موضوع هستند که چرا این گاز جاروبشده چنین چیدمانهای پیچیدهای از حلقهها و پوستهها را تشکیل میدهد، ساختارهایی که معمولاً در سحابیهای سیارهای دیده میشوند.

یال شیر مربوط به ناحیه داخلی یک پوسته غباری است که توسط کوتوله سفید در مرکز روشن شده است. درون آن ساختارهایی وجود دارد که شبیه به تودههای مو یا دنبالههای دنبالهدار هستند.

این ویژگیها در واقع تودههای فشرده غبار هستند که توانستهاند در برابر تابش هسته ستارهای مقاومت کنند. با مسدود کردن بخشی از آن تابش، تودههای متراکم همچنین از مواد پشت سر خود محافظت میکنند.

مشاهدات وب به طور مؤثر سحابی سیارهای را در یک لحظه از تکامل طولانی آن «منجمد» میکند، اما پیامدهای مرگ ستاره ادامه دارد. گاز و غبار به دور شدن از بقایای ستارهای مرکزی ادامه خواهند داد و به تدریج ظاهر سحابی را تغییر میدهند.

ستارهشناسان تخمین میزنند که سحابی شیر در نهایت در حدود ۱۰٬۰۰۰ سال آینده پراکنده شود. در مقیاسهای زمانی نجومی، این دوره نسبتاً کوتاهی است.

وب بزرگترین و قدرتمندترین تلسکوپی است که تاکنون به فضا پرتاب شده است. طبق توافقنامه همکاری بینالمللی، اسا خدمات پرتاب تلسکوپ را با استفاده از پرتابگر آریان ۵ فراهم کرده است.

اسا با همکاری شرکای خود مسئول توسعه و صلاحیتسنجی سازگاریهای آریان ۵ مورد نیاز برای مأموریت وب و تهیه خدمات پرتاب از آریاناسپیس بود. اسا همچنین طیفنگار اصلی NIRSpec و ۵۰٪ از ابزار فروسرخ میانی MIRI را مشارکت داده است که توسط کنسرسیومی از مؤسسات اروپایی با بودجه ملی (کنسرسیوم اروپایی MIRI) با مشارکت JPL و دانشگاه آریزونا طراحی و ساخته شده است.

وب مشارکتی بینالمللی بین ناسا، اسا و آژانس فضایی کانادا (CSA) است.