اره! شاید Earendel اونقدرها هم که فکر می‌کردیم ستاره نباشه! (ماجراهای تلسکوپ جیمز وب)

خب بچه‌ها، این داستان Earendel رو باید بشنوین! تا همین چند وقت پیش همه فکر می‌کردن دورترین ستاره‌ای که تا حالا پیدا شده رو کشف کردن و کلی هم ذوق زده بودن. اسم این شیء رو از یه کلمه انگلیسی قدیمی برداشتن که معنی “ستاره صبحگاهی” میده. اما حالا با تحقیقاتی که با کمک تلسکوپ تازه‌کار و فوق‌العاده قوی جیمز وب (James Webb Space Telescope یا همون JWST که تازه‌ترین ابزار ناسا برای کشف رازهای کیهانه) انجام دادن، احتمالاً ماجرا چیز دیگه‌ایه!

ماجرا اینه که وقتی در ۲۰۲۲ تلسکوپ هابل Earendel رو کشف کرد، فکر می‌کردن با یه ستاره طرفن که فقط ۹۰۰ میلیون سال بعد از بیگ بنگ شکل گرفته، یعنی زمانی که سن کل جهان فقط ۷ درصد الان بود! همون موقع هر کی شنید، تعجب کرد که چطور تونستن همچین شیء کم‌نوری رو این همه دور پیدا کنن.

حالا با داده‌هایی که از جیمز وب جمع کردن، تیمی از اخترشناس‌ها اومدن دوباره Earendel رو از نزدیک (خب البته نه واقعاً از نزدیک! بلکه با قدرت بزرگ‌نمایی باورنکردنی) بررسی کردن. چیزی که کشف کردن این بود: خیلی محتمله که Earendel اصلاً یه ستاره تنها نباشه، بلکه یه خوشه ستاره‌ای باشه! خوشه ستاره‌ای یعنی گروهی از ستاره‌ها که با هم و خودِ گرانش‌شون کنار هم نگه داشته می‌شن و معمولاً از یه ابر بزرگ گاز و غبار درست می‌شن. توی اصطلاح به اینا میگن “Globular Cluster”، یعنی خوشه کروی که معمولاً تعداد زیادی ستاره فشرده توش دارن، مثل شهر شلوغ ستاره‌ای.

این Earendel توی کهکشانی به اسم Sunrise Arc (مثل یه کمان نور در سحرگاه) حدود ۱۲.۹ میلیارد سال نوری از ما فاصله داره. فقط فکر کن! ما داریم به نور چیزی نگاه می‌کنیم که مربوط به وقتی هنوز کل عالم بچه بود! اگه برایت سوال شده چطور میشه همچین چیزی رو دید، اینجارو گوش کن: یه پدیده هست به اسم “عدسی گرانشی” یا به انگلیسی Gravitational Lensing. این یعنی یه جرم خیلی بزرگ مثل یه خوشه کهکشانی می‌تونه با گرانش خودش نور چیزای پشتش رو خم کنه و بزرگ‌تر نشون بده. یه جورایی مثل اینه که با ذره‌بین به چیزی نگاه می‌کنی. به لطف همین اثر، Earendel حدود ۴۰۰۰ برابر بزرگ‌تر و روشن‌تر دیده میشه وگرنه اصلاً شانسی برای دیدنش نداشتیم!

ولی همه‌ش این نیست! Earendel دقیقاً جایی قرار گرفته که این اثر بزرگ‌نمایی به حداکثر می‌رسه؛ به این نقاط توی فضا میگن “نقاط طلایی” (sweet spots). چون این تراز خیلی نادره، از همون اول شک داشتن که شاید داریم چیز غیرعادی‌تری رو می‌بینیم.

قبل از اینکه جیمز وب وارد ماجرا شه، اخترشناس‌ها با اطلاعات محدودی که داشتن، فکر می‌کردن Earendel یه ستاره خیلی خیلی بزرگه؛ دوتا برابر داغ‌تر از خورشید و تقریباً یه میلیون برابر نورانی‌تر ازش! حتی از رنگ نورش حدس زدن شاید یه ستاره خنک‌تر هم کنارش باشه. اما حالا که با ابزار پیشرفته‌تر جیمز وب (مثل NIRCam و NIRSpec که دوتا از دوربین‌ها و طیف‌سنج‌های مادون قرمزش هستن) دوباره بررسیش کردن چه اتفاقی افتاد؟ دیدن که آن الگوی نوری «طیفی» که Earendel نشون میده، بیشتر شبیه نور ترکیبی از چند ستاره (همون خوشه ستاره‌ای) بوده تا یه ستاره تنها.

مسئول اصلی این تحقیق، ماسیمو پاسکاله (دانشجوی دکتری دانشگاه برکلی کالیفرنیا)، گفته که این یافته‌ها از یه جهت قوت قلبه، چون اگر Earendel واقعاً یه خوشه ستاره‌ای باشه، این با پیش‌بینی‌های ما درباره اینکه خوشه‌های کروی آغازین عالم باید چطور دیده بشن، تطابق داره و چیز غافلگیرکننده‌ای نیست.

البته بینیم بی‌طرف باشیم، نه اینکه صد در صد مطمئنیم Earendel خوشه ستاره‌ایه. برایان ولش (همونی که خودش با تیمش Earendel رو تو ۲۰۲۲ کشف کرده بود ولی توی این مطالعه جدید نبود) میگه اطلاعات جدید جیمز وب، اگرچه خیلی مهمه ولی کافی نیست که قاطعانه بگیم Earendel یه خوشه ستاره‌ایه یا هنوز یه ستاره تکی یا حتی یه سیستم ستاره‌ای! اون میگه الگوهای نوری این اجسام توی وضوح فعلی خیلی شبیه به هم درمیاد، پس باید همه داده‌ها رو با هم دید.

یه نکته جالب دیگه هم دانشمندا گفتن: تنها سناریویی که فعلاً بررسی شده همینه که Earendel یه خوشه ستاره‌ای باشه؛ هنوز نشستن همه احتمالات دیگه رو همه‌جانبه وارسی کنن.

حالا چی کار باید کرد؟! همه اینا رو کنار بذار، کَلید ماجرا اینجاست: اگه بتونیم اثر ریزعدسی گرانشی (Microlensing) رو رصد کنیم می‌تونیم بفهمیم! این ریزعدسی یعنی چی؟ یعنی اگه شی دورتری (مثلاً همین Earendel) همزمان با عبور یه جسم نزدیک‌تر (مثلاً یه ستاره عبوری توی کمان Sunrise) توی یک خط قرار بگیره، تصویرش موقتاً نورانی‌تر یا کم‌نورتر میشه. این اثر روی اجسام کوچیک‌تر (مثلاً ستاره‌های تنها، سیاره‌ها یا سیستم‌های ستاره‌ای کوچیک) خیلی واضح‌تر از خوشه‌های بزرگ دیده میشه.

در آخر پاسکاله گفت خودش حسابی هیجان داره ببینه JWST توی آینده چه اطلاعات خفنی می‌تونه بهمون بده و شاید بالاخره راز Earendel رو کامل کشف کنه!

یه جورایی داریم تو دوران طلایی تلسکوپ‌ها و اکتشافات فضایی زندگی می‌کنیم، هر بار فکر می‌کنیم عجیب‌ترین چیز رو پیدا کردیم، بعدش می‌بینیم نه، ماجرا خیلی پیچیده‌تره! پس قهرمان قصه ما Earendel فعلاً هنوز هویتش معلوم نیست؛ ممکنه ستاره باشه، ممکنه یه خوشه ستاره‌ای باشه، یا شاید هم یه چیز دیگه که اصلاً فکرشو نمی‌کنیم!

اگه این مقاله بهت حال داد و می‌خوای بیشتر درباره تلسکوپ جیمز وب و کشفیات عجیبش بدونی، یه جستجو بزن، کلی چیزای باحال پیدا می‌کنی!

منبع: +