هابل و ستاره ای در دوردست - پیوند تجارت

به گزارش پیوند تجارت، در پی رصد دورترین ستاره ای که تابه حال با تلسکوپ فضایی هابل شناخته شده است، به اهمیت این دستاورد علمی پرداخته ایم.

10 فروردین سال جاری، خبری منتشر شد که از شناسایی دورترین ستاره ای که تا به حال دیده شده حکایت داشت. تلسکوپ فضایی هابل که به دوران بازنشستگی خود نزدیک می شود، توانست این ستاره را رصد کند. این ستاره که یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ و تولد کیهان به وجود آمده تا امروز دورترین ستاره ای است که با ابزار دست ساز بشر رصد شده است. مشاهده این ستاره دوردست، رکورد رصد های قبلی را شکست. دورترین ستاره ای که قبلا به وسیله تلسکوپ فضایی هابل رصد شده بود، زمانی به وجود آمده بود که کیهان چهار میلیارد سال عمر داشت و 30 درصد سن فعلی خود، عمر نموده بود در حالی که ستاره تازه کشف شده به قدری دور است که نور آن 9/12 میلیارد سال در راه بوده تا به زمین برسد.

رصد ستاره ها به طور مجزا و تکی در چنین فاصله ای از زمین فرآیند پیچیده و سختی است و دقیقا به همین علت است که پیش از شناسایی این ستاره، دورترین اجرام رصد شده، خوشه های ستاره ای هستند که در کهکشان های اولیه قرار دارند. تلسکوپ فضایی هابل، پروژه همکاری بین المللی ناسا و آژانس فضایی اروپا، بیش از سه دهه است با تصاویرحیرت انگیزی که از کیهان ثبت نموده، چشمان بشر را خیره نموده است.

هابل بیش از آن که یک تلسکوپ باشد در واقع نوعی پنجره برای تماشای کیهانی است که تا همین چند سال پیش آنچه را امروز بدیهی می دانیم، درباره اش نمی دانستیم. در مدت فعالیت این تلسکوپ و کاوش های شگفت انگیزش درک انسان از فضا و عالمی که در آن زندگی می نماید، تغییر کرد و باعث شد حتی کتاب های درسی اطلاعاتی را که از منظومه شمسی، کهکشان راه شیری و ابعاد کیهان ارائه می کردند به روز نمایند و امروز بعد از گذشت 32سال همچنان از شگفتی های تازه کیهان پرده برمی دارد.

فرصتی برای شناخت فصل اول زندگی ستاره ها

برایان ولش، ستاره شناس دانشگاه جان هاپکینز در بالتیمور، نویسنده اصلی مقاله شناسایی دورترین ستاره رصد شده، می گوید: در فاصله ای که این ستاره قرار گرفته است، کل کهکشان ها شبیه لکه ای کوچک قابل مشاهده بود و نور میلیون ها ستاره با هم ترکیب می شد. این گروه پژوهشگر پس از مطالعه و تحلیل دقیق عکس های تهیه شده از هابل، نور کهکشانی را که دچار اعوجاج شده پیدا کردند و با آنالیز بیشتر توانستند ستاره ای را در همان ناحیه شناسایی نمایند که آن را ارندل (Earendel) به معنای ستاره صبح نامیدند. این کشف، پنجره ای تازه برای شناخت بهتر دوره ای از شکل گیری ستارگان است که تا پیش از این برای ستاره شناسان ناشناخته بود. ولش می گوید: مثل این است که در حال خواندن یک کتاب جالب بودیم، اما با فصل دوم شروع کردیم و حالا فرصت داریم ببینیم همه داستان چطور شروع شده است.

تیم تحقیقاتی این پژوهش تخمین می زنند این ستاره احتمالا جرمی معادل 5 برابر خورشید داشته و میلیون ها برابر از آن درخشان تر باشد و با پرجرم ترین ستاره های شناخته شده رقابت می نماید. شاید این طور به نظر برسد چنین ستاره پر جرم و درخشانی حتی اگر در کهکشان دیگری باشد با تلسکوپ های قوی مثل هابل به راحتی شناسایی و رصد خواهد شد، اما واقعیت این است رصد ستاره هایی که تا این حد از ما دورند با مشاهده مستقیم اندکی تفاوت دارد.

نوری که از یک منبع دوردست به سمت زمین می آید، ممکن است در میان راه از کنار جسم دیگری عبور کند. در چنین حالتی نور منبع دوردست در میدان گرانشی جسم میانی خمیده می شود و جسم میانی مانند یک ذره بین قدرتمند عمل می نماید. هرچه جسم میانی جرم بیشتری داشته باشد، میدان گرانشی قوی تری خواهد داشت و نور را خمیده تر خواهد نمود. این اتفاق روشی برای شناسایی کهکشان ها و ستاره های بسیار دور است که نورشان در میان راه از کنار خوشه های ستاره ای سنگین یا کهکشان های دیگر عبور می نماید و به زمین می رسد.

جیمزوب چه راز هایی از ارندل را فاش خواهد نمود؟

ستاره شناس ها از همین حالا چشم به راه تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب هستند که بسیار قدرتمندتر از هابل است و می تواند درک بهتری از ستاره ها و شکل گیری شان به ما بدهد. از آ نجا که جیمز وب می تواند در طول موج فروسرخ هم رصد کند، احتمالا اطلاعات جالبی درباره ستاره ارندل ارائه خواهد نمود، زیرا به علت انبساط کیهان نور این ستاره به پرتو های کم انرژی فروسرخ تبدیل شده و در طول موج های بلند، بهتر رویت می شود.

دَن کو، یکی دیگر از نویسندگان و محققان این مقاله و همکار مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی هابل می گوید: انتظار داریم تلسکوپ فضایی جیمز وب بتواند معین کند که ستاره ارندل ستاره ای است از نسل ستارگان اولیه کیهان که هنوز عناصر سنگین و فلزاتی که در نسل های بعدی ستاره ها شکل گرفته را در خود ندارد. درواقع ترکیب شیمیایی ارندل می تواند برای ستاره شناس ها بسیار مجذوب کننده و مهم باشد، چون نشان می دهد قبل از این که جهان از عناصر سنگین پر شود ستاره های اولیه که غالبا از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده بودند چه ویژگی هایی داشتند. به عبارت بهتر، شناخت دقیق تر این ستاره می تواند به این پرسش پاسخ دهد اولین ستاره هایی که پس از انفجار بزرگ به دنیا آمدند چگونه بودند؟ ولش هم به تصاویر جیمزوب امید بسته و می گوید: با این تلسکوپ، ما ممکن است ستاره هایی را حتی دورتر از ارندل ببینیم، که فوق العاده هیجان انگیز خواهند بود.

دورترین اجرام آسمانی که می شناسیم

دورترین اختروش: دورترین جرم آسمانی که تابه حال شناسایی شده نوعی هسته کهکشانی فعالی است که به آن اختروش گفته می شود. این اجرام جزو نورانی ترین جرم های موجود در فضا هستند. نتایج تحقیقات ستاره شناسان دانشگاه آریزونا نشان می دهد که دورترین اختروش شناسایی شده در فاصله 13میلیارد سال نوری از زمین قرار گرفته است. یعنی زمانی که این اختروش به وجود آمده از عمر کیهان فقط 670میلیون سال گذشته بوده است و تنها 5 درصد از کل عالم شکل گرفته بود.

دورترین سیاره فراخورشیدی: سیارات فراخورشیدی از اجرام فضایی محبوب این روز ها هستند، زیرا ما را با جهان هایی آشنا می نمایند که ممکن است محل زیست حیات فرازمینی باشد. این سیارات به دور ستاره های دیگری به جز خورشید می چرخند و به همین علت به آن ها نام فراخورشیدی داده اند. تا به امروز چند هزار سیاره فراخورشیدی رصد و شناسایی شده است که دورترین آن ها در فاصله 25000 سال نوری و در محدوده مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته است.

دورترین کهکشان: دورترین کهکشانی که تا کنون شناخته شده GN-z 11 نام دارد که زمان تشکیل آن به حدود 4/13میلیارد سال نوری قبل بازمی شود. درحال حاضر فاصله این کهکشان با کره زمین از مرز 32میلیارد سال نوری فراتر رفته است. علتش هم این است که جهان با سرعت بالایی در حال توسعه است، بنابراین فاصله کهکشان مذکور با زمین روزبه روز در حال افزایش بوده و نور برای رسیدن به زمین باید مسافت طولانی تری را طی کند.

ستاره های دوردست، کلید شناخت کیهان

یکی از پرسش های مهم در کیهان شناسی این است که در لحظات اولیه تشکیل عالم چه اتفاقی افتاده است؟ بسیاری از تحقیقات و رصد های کیهان شناس ها هم برای پاسخ دادن به همین سوالات انجام می شود.

دکتر محمدتقی میرترابی، عضو هیات علمی گروه فیزیک دانشگاه الزهرا درباره این که چطور رصد ستاره ای در نقاط دوردست کیهان می تواند به این سوالات کیهان شناس ها پاسخ بدهد این طور شرح می دهد: تنها اطلاعاتی که ما برای تحقیقات درباره تشکیل عالم در دست داریم نور است و، چون کیهان بسیار بزرگ است زمان زیادی طول می کشد تا نور ستاره های دوردست به زمین برسد. برای مثال نور کهکشان آندرومدا دومیلیون سال در راه است تا به ما برسد؛ بنابراین هرچه بتوانیم اجرام آسمانی دورتری را ببینیم یعنی داریم به گذشته های دورتر نگاه می کنیم. برای همین است که دانشمندان در پی رصد اجرام دورتری هستند تا بتوانند در تاریخ کیهان به زمان عقب تری نگاه بیندازند.

ستاره ای که به تازگی با تلسکوپ هابل رصد شده با توجه به فاصله ای که دارد مربوط به زمانی است که کیهان فقط یک میلیارد سال عمر داشته و این دوره ای است که برای کیهان شناس ها بسیار مهم است، زیرا که در همین زمان ستاره های اولیه شکل گرفتند و کم کم فلزات سنگین و عناصر دیگر را ساختند. درواقع شناسایی ساختارها، نحوه تشکیل ستاره ها و کهکشان هاست که برای کیهان شناس ها اهمیت دارد و نگاه به گذشته دورتر می تواند پاسخ بعضی از این پرسش ها را به دست بدهد.

شاید بعضی تصور نمایند وقتی می گوییم دورترین ستاره شناخته شده در کیهان در فاصله 9/12میلیارد سال رصد شد یعنی در ابعاد کیهان دورتر از این نداریم، درحالی که باید این نکته را به خاطر داشته باشیم که کیهان ابعاد بسیار بزرگی دارد و برای این که نور از نقاط بسیار دوردست به ما برسد باید زمان زیادی هم بگذرد، اما از طرفی، چون سن عالم حدود 8/13میلیارد سال است نمی توانیم جرمی را که در فاصله 50میلیارد سال نوری دورتر است ببینیم. علتش هم این است که باید 50میلیارد سال زمان بگذرد تا نور آن ستاره این فاصله را طی نموده و به زمین برسد. پس درواقع سن عالم، محدودیت زمانی ایجاد می نماید و ما فقط می توانیم اجرامی را رصد کنیم که فاصله شان از ما حدود 13میلیارد سال (یعنی در محدوده عمر عالم) باشد.

با شروع ماموریت رصدی تلسکوپ فضایی جیمزوب احتمالا می توانیم انتظار داشته باشیم اطلاعات بسیار مجذوب کنندهی از نقاط دور عالم به ما برسد. اگر تجهیزات الکترونیکی تلسکوپ درست و بدون مشکل کار نمایند جیمزوب قادر خواهد بود از اجرامی که فاصله زیادی از زمین دارند، تصاویر خوبی تهیه کند، زیرا این تلسکوپ برای رصد در محدوده طیف فروسرخ تنظیم شده است و نور ستاره های بسیار دور هم دقیقا در همین طیف فروسرخ به ما می رسد.

منبع: جام جم

پیوند تجارت وب گردی وبگردی