تلسكوب جيمس ويب الفضائي يكشف عن أدلة ولادة نجم في “ الظهيرة الكونية ”
تلقي صورة جديدة أنتجها تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST ، أو Webb) الضوء على كيفية تشكل النجوم المبكرة خلال “الظهيرة الكونية” منذ أكثر من 10 مليارات سنة.
يبعد حوالي 200000 سنة ضوئية عن الأرض سحابة ماجلان الصغيرة، وهي مجرة تابعة وأحد أقرب جيران مجرة درب التبانة ، تتميز بأنها تفتقر إلى المعادن الأثقل من الهيدروجين والهيليوم.
تعكس مستويات هذه المعادن في المجرة بيئة قريبة فريدة من نوعها لدراسة شكل المجرات خلال تاريخ الكون المبكر ، عندما كان عمرها من 2 إلى 3 مليارات سنة فقط وكان تكوين النجوم في ذروته. على الرغم من أن بعثات التلسكوب المختلفة قد درست سحابة ماجلان الصغيرة في الماضي ، إلا أنه لا يزال هناك الكثير مما يجب فهمه.
الآن ، بفضل التصوير عالي الدقة لـ Webb ، اكتشف علماء الفلك أكثر من 33000 نجم شاب مدمج في NGC 346 سديم ، ألمع وأكبر منطقة تشكل النجوم في المجرة.
متعلق ب: كشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي أن المجرات الأولى ربما تكونت في وقت أبكر بكثير مما كنا نظن
قالت مارجريت ميكسنر ، عالمة الفلك في اتحاد أبحاث الفضاء بالجامعات وأحد مؤلفي الدراسة: “هذه دقائق في حقل للعثور على هذه الأشياء”. “هذا هو مدى قوة جيمس ويب.”
شارك Meixner نتائج التصوير المبكرة لـ NGC 346 باستخدام Webb يوم الأربعاء (11 يناير) في المؤتمر 241 للجمعية الفلكية الأمريكية في سياتل.
شرائط الغاز والغبار
الغبار الكوني تتشكل عندما يتم تكوين النجوم والكواكب ، وتحوم في الفراغ بينهما – الوسط بين النجوم – بمجرد توقف عملية تكوينها. نظرًا لكونه جزءًا من هذه العمليات ، فإن الغبار مصنوع من معادن ثقيلة مماثلة للنجوم والكواكب. حتى الآن ، اعتقد علماء الفلك أن هذه العناصر الثقيلة مثل الكربون والأكسجين والحديد – وكلها بتركيزات منخفضة في سحابة ماجلان الصغيرة – ضرورية لتكوين الغبار الذي تتجسد منه الكواكب الأرضية في النهاية.
لذلك عندما استخدم علماء الفلك كاميرا ويب القوية القريبة من الأشعة تحت الحمراء (نيركام) أداة لدراسة NGC 347 ، فقد فوجئوا باكتشاف “شرائط من الغاز والغبار” في الوسط بين النجوم. هذا الاكتشاف هو دليل مبكر على أنه على الرغم من انخفاض المعادن ، إلا أن NGC 347 مليء بالغبار ولديه اللبنات الأساسية اللازمة لتشكيل أنظمة كوكبية صخرية.
باستخدام ستة من مرشحات NIRCam الخاصة بـ Webb ، وجد الفريق أكثر من 33000 مصدر بما يسمونه “IR [infrared] فائض. “في النجوم ذات الكتل المنخفضة ، يمتص الغبار الموجود في أقراص الحطام المحيطة ضوء النجوم ويعيد إرساله بأطوال موجية تحت الحمراء. لذلك عندما يكتشف علماء الفلك انبعاثات الأشعة تحت الحمراء ، فهذا يعني عادةً أنهم اكتشفوا الغبار.
وقال ميكسنر للصحفيين في مؤتمر صحفي “كنا متحمسين للغاية لرؤية الغبار حول هذه الأشياء”.
لقد درست بعثات التلسكوب NGC 346 في الماضي ، لكن هذه هي المرة الأولى التي يصور فيها علماء الفلك الغبار. على سبيل المثال ، المتقاعد الآن مركبة الفضاء سبيتزر وجدت 87 نجمًا شابًا ضخمًا في نفس المنطقة ، لكنها لم تكن قوية بما يكفي لتحديد النجوم الأصغر. ال تلسكوب هابل الفضائي، أيضًا ، رصدت آلاف النجوم المتسلسلة ما قبل الرئيسية التي تم رشها في جميع أنحاء السديم ومتصلة ببعضها البعض من خلال خيوط الغاز والغبار. ومع ذلك ، لم يتم اكتشاف الكثير من هذه النجوم لأن هابل لم يكن حساسًا للغبار المحيط بهذه النجوم.
يساعد JWST الآن علماء الفلك في كشف النقاب عن النجوم المغطاة بالغبار ، والبحث عن النجوم الأصغر سنًا من خلال الوصول إلى 10 درجات أقل مما يمكن أن يكتشفه Spitzer ، ودرجة خافتة بمقدار ضعفين مما يستطيع هابل تحقيقه لنجوم التسلسل الرئيسي. سمح البحث عن مناطق تشكل النجوم بأطوال موجات الأشعة تحت الحمراء لعلماء الفلك باكتشاف العديد من النجوم غير المرئية ، أو التي تم تحديدها بشكل غير صحيح في الأطوال الموجية الضوئية.
يأمل علماء الفلك في الأشهر المقبلة أن يتعلموا كيف أن عملية تشكل النجوم في سحابة ماجلان الصغيرة متشابهة أو مختلفة عما تعلمناه من منطقتنا. كما يخططون لمواصلة مراقبة النجوم الأولية في المنطقة. تنمو هذه النجوم في الحجم والتكوين عن طريق امتصاص الغبار المحيط بها ، لذلك يبقى أن نرى كم من الغبار الذي رصده ويب الآن نجا من عملية تكوين النجوم ، وفي النهاية ما إذا كان ما تبقى كافياً لتشكيل كواكب صخرية.
في الوقت الحالي ، كشفت JWST بالفعل عن عدد ضخم من النجوم الشابة الجديدة ، ويقول علماء الفلك إنهم بدأوا للتو.
قال Meixner: “لقد خدشنا للتو سطح هذه البيانات”. “سنعود وندفعها إلى أسفل [almost] حدود القزم البني لمعرفة ما يمكننا العثور عليه “.
تم وصف البحث أيضًا في أ ورق (يفتح في علامة تبويب جديدة) تم نشره في 10 كانون الثاني (يناير) في خادم ما قبل الطباعة arXiv.
تابعوا شارميلا كوثونور على تويتر تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة). تابعنا على تويتر تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة) و على فيسبوك (يفتح في علامة تبويب جديدة).
