تلسکوپ فضایی جیمز وب که از پروژه‌ای جدید ناسا محسوب می‌شود، اخیراً در یک دستاورد چشمگیر، موفق به کشف جزئیات تازه‌ای از روند تولد ستارگان در لبه‌های کهکشان ما شده است. این منطقه که به عنوان لبه خارجی کهکشان شناخته می‌شود، بیش از 58,000 سال نوری از مرکز کهکشان راه شیری فاصله دارد و یکی از مناطق ناشناخته و کمتر مطالعه شده است. تلسکوپ وب با استفاده از قابلیت‌های تصویربرداری فروسرخ خود، توانست نگاهی دقیق‌تر به این مناطق بیندازد و اطلاعاتی بی‌سابقه درباره نحوه شکل‌گیری ستارگان و فرآیندهای فیزیکی حاکم بر آن‌ها ارائه دهد. با دیجی رو همراه باشید.
لبه خارجی کهکشان و نمایی که از گذشته می‌بینیم!
کهکشان راه شیری، همچون بسیاری از کهکشان‌های دیگر، مناطقی را در حاشیه خود دارد که کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. این مناطق، که به لبه خارجی کهکشان معروف هستند، شامل ابرهایی مولکولی هستند که بستر شکل‌گیری ستارگان جدید می‌باشند. یکی از این مناطق ابر دیگل 2S نام دارد که تلسکوپ جیمز وب توانسته است با دقت بسیار بالا آن را بررسی کند.
مشاهدات وب در این منطقه، یک خوشه بزرگ از ستارگان تازه متولد شده را نشان می‌دهد. ستارگان جوان در این خوشه، جریاناتی از مواد را از قطب‌های خود به فضا پرتاب می‌کنند که این پدیده از ویژگی‌های کلیدی دوران اولیه شکل‌گیری ستارگان است. به علاوه، در کنار این خوشه بزرگ، یک زیرخوشه از ستارگان نیز مشاهده شده است؛ چیزی که قبلاً تنها به صورت فرضیه مطرح بود اما اکنون توسط وب تأیید شده است.
مشاهدات تلسکوپ جیمز وب در ابر دیگل
تلسکوپ جیمز وب با استفاده از ابزارهای NIRCam (دوربین فروسرخ نزدیک) و MIRI (ابزار فروسرخ میانی)، قادر به ثبت تصاویر دقیق و بی‌سابقه‌ای از نواحی انتخاب شده در دو ابر مولکولی معروف به دیگل 1 و دیگل 2 شد. این ابزارها با حساسیت بالا و وضوح فوق‌العاده خود توانستند این مناطق را که میزبان خوشه‌هایی از ستارگان در حال شکل‌گیری بودند، با جزئیاتی بی‌نظیر آشکار کنند. این جزئیات شامل پیش‌ستاره‌های بسیار جوان، جریان‌ها و جت‌های خروجی، و ساختارهای سحابی متمایز می‌شود.
این مشاهدات به دانشمندان امکان می‌دهد تا فرآیند شکل‌گیری ستارگان در حاشیه کهکشان راه شیری را با همان دقتی مطالعه کنند که پیشتر تنها برای مناطق نزدیک‌تر از منظومه شمسی میسر بود. این داده‌ها به وضوح نشان می‌دهند که منطقه دیگل 2S دارای فعالیت بسیار بالایی در زمینه تشکیل ستارگان است و جت‌های چشمگیری از مواد از قطب‌های این ستارگان به بیرون پرتاب می‌شود.
کشف جت‌های ستارگان جوان
یکی از مهم‌ترین کشفیات این مطالعه، مشاهده جت‌های خروجی از ستارگان جوان است. این جت‌ها که از مواد پرسرعت تشکیل شده‌اند، از قطب‌های ستارگان تازه متولد شده به فضا پرتاب می‌شوند. این پدیده در طول مراحل اولیه شکل‌گیری ستارگان رخ می‌دهد و یکی از نشانه‌های بارز تولد ستارگان به شمار می‌رود.
به گفته دکتر مایک رسلر (Mike Ressler) از آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا و نویسنده دوم این مطالعه:
داده‌های وب چیزی را آشکار کردند که ما را شگفت‌زده کرد؛ جت‌های متعددی از این خوشه ستارگان جوان در تمامی جهات به بیرون پرتاب می‌شوند. این منظره شبیه به یک نمایش آتش‌بازی است که در آن جت‌ها از هر سو به بیرون شلیک می‌شوند.
این کشف نشان دهنده وجود فعالیت‌های شدید شکل‌گیری ستارگان در این مناطق است و تأییدی بر این است که حتی در حاشیه‌های دور کهکشان نیز فرآیندهای پیچیده‌ای در جریان است.
بررسی ترکیبات و دینامیک ستارگان جوان
ابرهای دیگل، اگر چه درون کهکشان راه شیری قرار دارند، اما از نظر ترکیب شیمیایی با بخش‌های مرکزی کهکشان تفاوت دارند. این مناطق از نظر وجود عناصر سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم بسیار فقیرتر هستند، که آن‌ها را به کهکشان‌های کوتوله و حتی کهکشان راه شیری در اوایل تاریخش شبیه می‌سازد.
تیم تحقیقاتی با استفاده از داده‌های وب، چهار خوشه ستاره‌ای را در ابرهای دیگل مورد بررسی قرار داد که عبارتند از: 1A، 1B، 2N، و 2S. در ابر دیگل 2S، وب موفق شد خوشه اصلی را که شامل ستارگان تازه متولد شده است، شناسایی کند. این منطقه متراکم و فعال است و ستارگان متعددی از آن، جت‌های مواد را از قطب‌های خود به بیرون پرتاب می‌کنند.
آینده مطالعات در زمینه تولد ستارگان
مشاهدات وب از لبه خارجی کهکشان و ابرهای دیگل، تنها سرآغازی برای مطالعات بیشتر است. تیم تحقیقاتی قصد دارد تا در آینده با استفاده از داده‌های به دست آمده از رصدخانه‌های مختلف، به بررسی دقیق‌تری از روند تشکیل ستارگان در این مناطق بپردازد. یکی از سوالات کلیدی این است که چگونه محیط زیست می‌تواند بر تشکیل انواع مختلف ستارگان تأثیر بگذارد. این مسئله می‌تواند به درک بهتری از فرآیند شکل‌گیری ستارگان در مناطق مختلف کهکشان کمک کند.
دکتر ناتسوکو ایزومی (Natsuko Izumi)، نویسنده اصلی این مطالعه از دانشگاه گیفو و رصدخانه نجومی ملی ژاپن، اظهار داشت:
من علاقه‌مندم که مطالعه روند تشکیل ستارگان در این مناطق را ادامه دهم. با ترکیب داده‌های به دست آمده از رصدخانه‌ها و تلسکوپ‌های مختلف، می‌توانیم هر مرحله از فرآیند تکامل ستارگان را بررسی کنیم.
تیم تحقیقاتی همچنین قصد دارد تا به بررسی دیسک‌های اطراف ستارگان در مناطق لبه خارجی کهکشان بپردازد. یکی از سوالات مهم این است که چرا طول عمر این دیسک‌ها در مقایسه با مناطق نزدیک‌تر به ما کوتاه‌تر است. همچنین، تیم تحقیقاتی به مطالعه بیشتر در مورد جنبش‌های جت‌های مشاهده شده در ابر دیگل 2S علاقه‌مند است.
اهمیت تلسکوپ جیمز وب در مطالعه ستارگان
تلسکوپ فضایی جیمز وب، به عنوان برجسته‌ترین رصدخانه فضایی جهان، نقش مهمی در حل معماهای کهکشان ما و فراتر از آن ایفا می‌کند. این تلسکوپ با قابلیت‌های بی‌نظیر خود در تصویربرداری فروسرخ، به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا به اعماق کیهان نگاه کرده و ساختارهای ناشناخته و اسرارآمیز آن را کشف کنند.
وب، نه تنها به بررسی فرآیندهای شکل‌گیری ستارگان در کهکشان ما می‌پردازد، بلکه با مطالعه جهان‌های دورتر و ساختارهای کهکشانی به شناخت بهتری از منشاء و تکامل کیهان کمک می‌کند. این پروژه بین‌المللی که به رهبری ناسا و با همکاری آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) انجام می‌شود، یکی از بزرگترین دستاوردهای علمی قرن اخیر به شمار می‌رود و همچنان به ارائه داده‌های ارزشمند برای درک بهتر از جهان پیرامون ما ادامه می‌دهد.
