JWST از امواج عظیم غبار ستاره ای که منظومه شمسی ما را کوتوله می کند عکس می گیرد: ScienceAlert

غبار فضایی غنی از کربن از منابع مختلفی می آید و در فضا پخش می شود، جایی که برای حیات و تشکیل سیارات سنگی مانند سیاره ما ضروری است.

هنگامی که ستاره شناسان تلسکوپ های خود را به سمت اجرام در آسمان نشانه می گیرند، اغلب باید با این غبار کیهانی که اهداف آنها را مبهم می کند و مشاهدات آنها را سردرگم می کند، مبارزه کنند.

یکی از دلایلی که JWST ساخته شد، دیدن بخشی از این غبار با دید مادون قرمز و باز کردن بینش های جدید در مورد فرآیندهای اخترفیزیکی بود. در کار جدید، JWST وظیفه رصد خود گرد و غبار را داشت.

سیستم دوتایی Wolf-Rayet WR 140 در فاصله 5000 سال نوری از ما در صورت فلکی ماکیان قرار دارد. در سال 2022 محققان نتایج را در نجوم طبیعی جزئیات فاش کننده در مورد ستاره دوگانه نتایج نشان می‌دهد که بادهای ستاره‌ای این دو ستاره مرتباً با هم برخورد می‌کنند و حلقه‌هایی از غبار غنی از کربن تولید می‌کنند که از ستاره‌ها به بیرون منبسط می‌شوند.

نویسندگان با اشاره به اینکه ترکیب شیمیایی غبار و نحوه بقای آن به طور فزاینده ای می نویسند: «سیستم های دوتایی باد در حال برخورد عظیم که حاوی ستاره Wolf-Rayet (WR) هستند، منبع بالقوه مهمی از غبار و غنی سازی شیمیایی در محیط بین ستاره ای هستند. هنوز درک نشده است

آنها در مطالعه خود توضیح می دهند: “سیستم دوتایی غنی از کربن Wolf-Rayet WR 140 یک آزمایشگاه اخترفیزیکی ایده آل برای مطالعه این سوالات را نشان می دهد، با توجه به دوره مداری کاملاً تعریف شده و دوره های قابل پیش بینی تشکیل غبار هر 7.93 سال در اطراف گذرهای پریاسترون.” .

محیط اطراف این ستارگان، وقتی نزدیک به هم هستند، آشفته و حتی خصمانه است. بادهای این ستارگان تکامل یافته از نظر شیمیایی غنی هستند و هنگامی که باد قوی‌تر از ستاره WR با باد ستاره OB برخورد می‌کند، گاز فشرده می‌شود و غبار تولید می‌شود. از آنجایی که گرد و غبار فقط در پریاسترون تولید می شود، گرد و غبار حلقه های جداگانه ای را تشکیل می دهد.

بنابراین، برخورد دو کهکشانی WC (ستاره‌های گرگ-رای توالی کربن) با سحابی‌های گرد و غبار دور ستاره‌ای قابل حل، آزمایشگاه‌های مهمی را برای مطالعه این فرآیند تشکیل غبار فراهم می‌کنند، جایی که مشاهدات چند دهه اخیر نشان می‌دهد که چگونه تشکیل غبار توسط مدار مدار تنظیم می‌شود. سیستم دودویی،” نویسندگان مقاله 2022 توضیح می دهند.

https://www.youtube.com/watch?v=Xd3-aaUFCyE frameborder=”0″ allow=”accelerometer; راه اندازی خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; عکس در تصویر; اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>

این جفت ستاره پرجرم، یک ستاره Wolf-Rayet و یک ستاره OB، به دور یکدیگر می چرخند و هر 7.93 سال یکبار به پریاسترون می رسند. سپس بادهای ستاره ای قدرتمند دو ستاره با هم برخورد می کنند. ستاره شناسان بر این باورند که ستارگان Wolf-Rayet تکامل یافته و بادهای برخوردی آنها ممکن است مسئول برخی از اولین دانه های غبار کربن و مواد آلی در جهان باشند.

JWST تصاویر اصلی را از سال 2022 گرفته است. حدود 5.5 سال پس از آخرین پریاسترون در سال 2016. اکنون، حدود 14 ماه پس از نگاه اولیه JWST به WR 140، تلسکوپ فضایی نگاهی طولانی دیگر به سیستم دوتایی در حال تعامل و حلقه های متحدالمرکز آن از غبار غنی از کربن در حال انبساط انداخته است. این تصاویر نشان می دهد که حلقه ها در کمتر از دو سال چقدر گسترش یافته اند.

اما لیب، نویسنده اصلی مقاله جدید گفت: تلسکوپ تایید کرد که این پوسته‌های غبار واقعی هستند و داده‌های آن همچنین نشان داد که پوسته‌های غبار با سرعت ثابت به سمت بیرون حرکت می‌کنند و تغییرات قابل مشاهده را در بازه‌های زمانی بسیار کوتاه نشان می‌دهد. دانشجوی دکترا در دانشگاه دنور در کلرادو.

نسبتاً نادر است که ببینیم اجرام نجومی در بازه‌های زمانی کوتاه مانند این تغییر نشان دهند. تنها به مدت 14 ماه، هر هشت سال، بادهای ستاره ای با هم برخورد می کنند و حلقه های غبار غنی از کربن قابل مشاهده را تولید می کنند. اگرچه سیستم‌های دوتایی WR به تولید غبار غنی از کربن شناخته شده‌اند، اکثر جفت‌ها آنقدر فعال نیستند و پریاسترون‌های آن‌ها در زمان بسیار بیشتر از هم فاصله دارند.

جنیفر هافمن، نویسنده و استاد دانشگاه دنور افزود: «ما عادت داریم فکر کنیم که رویدادهای فضا به آرامی و در طی میلیون‌ها یا میلیاردها سال اتفاق می‌افتند. در این سیستم، رصدخانه نشان می دهد که پوسته های گرد و غبار از سال به سال گسترش می یابد.

https://www.youtube.com/watch?v=HkOpJhVXxfQ frameborder=”0″ allow=”accelerometer; راه اندازی خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; عکس در تصویر; اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>

اولیویا جونز، یکی از نویسندگان مرکز فناوری نجوم بریتانیا، ادینبورگ، گفت: «دیدن حرکت بی‌درنگ این پوسته‌ها بین رصدهای وب، که تنها 13 ماه از هم فاصله دارند، واقعاً قابل توجه است. “این نتایج جدید اولین نگاه ما را به نقش بالقوه چنین دوتایی های عظیم مانند کارخانه های گرد و غبار در کیهان به ما می دهد.”

ستاره شناسان ستاره های WC دیگری را که حلقه های غبار تولید می کنند، مشاهده کرده اند. با این حال، WR 140 از همه آنها بالاتر است. نویسندگان مقاله 2022 توضیح می‌دهند: «مقیاس این پوسته‌های دور ستاره‌ای دوردست که در اطراف WR 140 یافت شده‌اند، ضریب 4 یا بیشتر از سایر سیستم‌های WC تشکیل‌دهنده غبار بیشتر است.

ستارگان مدارهای گسترده و کشیده ای را دنبال می کنند و هنگامی که بادهای آنها هر هشت سال یکبار با هم برخورد می کنند، برای چندین ماه غبار غنی از کربن تولید می کنند. MIRI قدرتمند JWST حلقه های گرد و غباری را به تصویر کشیده است که قدمت آن به بیش از 130 سال می رسد.

پوسته های قدیمی تر از این در فضای بین ستاره ای پراکنده شده اند و دیگر منسجم و قابل مشاهده نیستند. برخی از این مواد ممکن است قبلاً در شکل گیری ستاره ها استفاده شده باشد.

به لطف MIRI، محققان دریافتند که WR 140 احتمالاً ده ها هزار پوسته گرد و غبار را طی صدها هزار سال تولید می کند.

“مشاهدات در مادون قرمز میانی برای این تحلیل بسیار مهم است زیرا گرد و غبار در این سیستم بسیار سرد است. رایان لاو، نویسنده و ستاره شناس در آزمایشگاه NSF NOIRLab در توسان، آریزونا، توضیح داد: مشاهدات در نور مادون قرمز نزدیک و نور مرئی فقط پوسته هایی را نشان می دهد که نزدیک ترین آنها به ستاره هستند.

لاو مطالعه اولیه این سیستم را در سال 2022 رهبری کرد. با این جزئیات باورنکردنی جدید، تلسکوپ همچنین به ما امکان می‌دهد دقیقاً زمانی که ستاره‌ها غبار تشکیل می‌دهند – تقریباً تا به امروز، مطالعه کنیم.

این تصاویر JWST آن را نشان نمی دهد، اما همه گرد و غبار به شکل حلقه نیست. برخی از آن در ابرهایی بزرگتر از کل منظومه شمسی ما قرار دارند. برخی از آنها آزادانه به عنوان ذرات گرد و غبار شناور هستند که هر کدام تنها یک صدم موی انسان است. در همه موارد، گرد و غبار سرشار از کربن است و با سرعت یکسانی حرکت می کند.

یک تخمین می گوید که حلقه ها حدود 1.4 تریلیون کیلومتر از هم فاصله دارند. در مقایسه، اگر خورشید ما این پوسته‌ها را ایجاد می‌کرد، یک پوسته حدود پنج درصد از آلفا قنطورس، نزدیک‌ترین همسایه ما، قبل از تشکیل پوسته بعدی خواهد بود.

در نهایت، ایجاد پوسته های غبار غنی از کربن متوقف خواهد شد. بیشتر ستارگان WR به زندگی خود به عنوان ابرنواختر پایان می دهند و برخی احتمالاً مستقیماً در سیاهچاله ها فرو می ریزند.

اما این در آینده ای دور است. در آینده نزدیک بشریت، WR 140 به تولید این پوسته‌های غبار غنی از کربن ادامه خواهد داد و JWST به نظارت بر این آزمایشگاه طبیعی ادامه خواهد داد تا ببیند چگونه همه چیز اتفاق می‌افتد.

این مقاله در ابتدا توسط Universe Today منتشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.