بیگ بنگ: مرکز کهکشان راه شیری ما مملو از ابرهای متشکل از گردوغبار و گازی است که آن را از چشم‌های مشتاق تلسکوپ‌های نوری پنهان نموده‌اند؛ اما در این چشم‌انداز ِ خیره‌کننده، دوربین‌های فروسرخ تلسکوپ فضایی اسپیتزر توانسته‌ به قسمت زیادی از این گردوغبار نفوذ کرده و ستاره‌های منطقه پر ازدحام مرکز کهکشان را رصد نمایند. تلسکوپ جیمز وب نیز در آیندۀ نزدیک به لطف ابزار فروسرخ خود، می‌تواند منظرۀ بسیار بهبودیافته‌ای ارائه دهد و حتی ستاره‌های ضعیف‌تر و جزئیات واضح‌تری را به ما نشان دهد.

به گزارش بیگ بنگ، مرکز کهکشان ما یک مکان شلوغ و پرازدحام است: سیاه‌چاله‌ای به جرم 4 میلیون برابر خورشید توسط میلیون‌ها ستاره که با سرعت‌های وحشتناکی در جست‌وخیز هستند احاطه‌شده؛ و حالا قرار است که این محیط در زیر نور شدید فرابنفش و پرتونگاری اشعه ایکس برای ما نمایان‌تر از قبل شود. تاکنون بخش اعظم این فعالیت از دید ما پنهان مانده و ما تنها شاهد گردوغبارهای میان ستاره‌ای بوده‌ایم.

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا به گونه‌ای طراحی‌شده که بتواند جهان را در زیر نور فروسرخ که برای چشم انسان نامرئی است، مشاهده نماید. این تلسکوپ پس از راه‌اندازی، نور فروسرخی را که به درون گردوغبار نفوذ کرده جمع‌آوری می‌کند و مرکز کهکشانی ما را با جزئیات بی‌سابقه‌ای نشان می‌دهد.

“رولند وندر مالن” از موسسه علوم تلسکوپ فضایی(STScI) و پژوهشگر اصلی این مطالعه گفت: « تصاویر به‌دست‌آمده از جیمز وب دارای بالاترین کیفیت تصویری خواهند بود که تاکنون از مرکز کهکشانی به‌دست‌آمده‌ است.» در واقع تاکنون تلسکوپ‌های موجود در زمین و فضا، جلوه‌های چشمگیری از اجرام مرکز کهکشان را برایمان فراهم کرده‌اند. اخترشناسان ستارگان را در حال چرخش در اطراف سیاهچاله مشاهده کرده‌اند که برخی از آن‌ها به اندازه‌ای به سیاهچاله نزدیک هستند که می‌توانند آزمونی برای سنجش نظریۀ نسبیت عام اینشتین باشند، بااین‌حال، تاکنون فقط درخشان‌ترین ستاره‌ها قابل‌ردیابی بوده‌اند و بخش زیادی از دیدها پنهان شده‌اند.

در حقیقت تاکنون ما فقط نوک کوه یخ را از زمین دیده‌ایم اما تلسکوپ “جیمز وب” می‌تواند ستاره‌های بیشتری را رصد کرده و در مورد نوع ستاره‌ها نیز اطلاعاتی را در اختیارمان قرار دهد. مشاهدات فروسرخ با استفاده از تلسکوپ زمینی کِک به اخترشناسان این امکان را داده بود تا ستاره‌های مختلف را در حال چرخش در اطراف سیاهچاله مرکز کهکشان ردیابی کنند. پیش‌بینی می‌شود که وب از ستاره‌های کم‌نورتر نیز تصویربرداری کند و آمار کامل‌تری از جمعیت ِ ستارگان موجود در هسته کهکشانی ما ارائه دهد.

هم‌اکنون دانشمندان از این امر تعجب کرده‌اند که چگونه ستاره‌های کم نور تازه شکل گرفته در جایی نزدیک به این سیاه‌چاله ابرجرم گردش می‌کنند و – برخی تنها چند سال نوری از این سیاهچاله فاصله دارند. از لحاظ تئوری، گرانش و تابش شدید این حجم سیاه باید هر ابر گازی را مختل کند و از فروپاشی آن‌ها به شکل ستارگان جلوگیری نماید. با این‌حال این ستاره‌های کوچک که پیش ستاره نامیده می‌شوند همچنان پابرجا هستند. مشاهدات جیمز وب ممکن است پیش ستاره‌های بیشتری را برایمان آشکار کند و می‌تواند سرنخ‌هایی از نحوه شکل‌گیری ستاره‌ها در چنین مکانی را به ما ارائه نماید.

اسرار سیاه‌چاله

سیاه‌چاله ابرجرم کهکشان راه شیری که توسط اخترشناسان باعنوان کمان آ شناخته می‌شود نیز تحت پوشش لنزهای جیمز وب قرار دارد. این سیاه‌چاله عظیم با دیسک‌های گاز و گردوغباری پوشیده شده که برخی از آن‌ها به‌ناچار به درون سیاه‌چاله فرومی‌ریزند. اخترشناسان تنها زمانی می‌توانند پرتوهای نور را مشاهده كنند كه سیاه‌چاله یك ماده را به درون خود ببلعد. با این‌حال، آن‌ها هرگز تابشی را از درون دیسک‌های سیاهچاله مشاهده نکرده‌اند.

“باکر” گفت: «شناسایی دیسک اطراف سیاهچالۀ کمان آ با استفاده از تلسکوپ جیمز وب می‌تواند یک کار مهم و مؤثر باشد؛ علاوه بر این داده‌های این تلسکوپ می‌توانند به سؤالات گسترده‌تری دربارۀ چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها پاسخ دهد – مانند مسئله طولانی‌مدت «مرغ و تخم‌مرغ» که می‌گوید اول، کهکشان به وجود آمده یا سیاهچاله!

“جی اندرسون” از موسسه علوم تلسکوپ فضایی(STScI) که یکی از محققان این مطالعه است در این خصوص گفت:« آیا سیاه‌چاله اول به وجود آمده و ستاره‌ها در اطرافش شکل‌ گرفته‌اند؟ یا ستاره‌ها به دور هم جمع شده‌اند و سیاهچاله را تشکیل داده‌اند؟» مطالعات نشان می‌دهد که جرم ِ سیاهچاله مرکزی کهکشان با کل تودۀ ستاره‌های اطرافش در ارتباط است، اما دلیل این رابطه هنوز ناشناخته مانده!

“مارسیا ریکه” از دانشگاه آریزونا و محقق اصلی ابزارهای NIRCam جیمز وب گفت:« آیا سرنخ‌هایی در مورد ارتباط بین ستارگان و سیاه‌چاله وجود دارد یا خیر؟ آیا شکل‌گیری ستاره‌های جوان نشانه‌ای از آنچه ممکن است در گذشته اتفاق افتاده باشد است؟» تلسکوپ جیمز وب قصد دارد به همۀ این سوالات کلیدی پاسخ دهد.

قابلیت‌های عجیب

در نهایت، نتایجی که از مشاهدات جیمز وب به دست می‌آید، احتمالا غیرمنتظره‌اند. به‌عنوان‌مثال، این تلسکوپ ممکن است ستاره‌هایی را در مدارهای غیرمعمول پیدا کند. یا ممکن است ابر تودۀ گازی‌ای را کشف کند که قرار است توسط نیروهای گرانشی از مرکز کهکشان جدا شود. ون در مارل گفت: «ما دوست داریم چیزهای غیرعادی‌ای را مشاهده کنیم، نظیر ستاره‌ای که در حال بلعیده شدن توسط سیاهچاله است.

در حالت ایده‌آل، این مطالعات ِ اولیه در مورد مرکز کهکشان می‌توانند زمینه‌ای برای مشاهدات ِ آینده باشند. اخترشناسان با بررسی مجدد مرکز کهکشان در طی یک دورۀ چند ساله، می‌توانند درک تازه‌ای از این منطقه پر هرج‌ومرج بدست آورند. علاوه بر این ممکن است بسیاری از اتفاقات جالب و عجیب که در مراکز کهکشان‌ها رخ می‌دهد نیز توسط محققان رصد شود.

تلسکوپ فضایی جیمز وب در سال 2021 به فضا پرتاب می‌شود. این تلسکوپ می‌تواند بسیاری از اسرار منظومه‌شمسی ما را حل کند و باعث شود که بتوانیم به سیارات دور و ستاره‌های دیگر نیز نگاه کنیم و ساختارهای اسرارآمیز و ریشه‌های کیهانمان را بررسی نماییم.  این پروژه بین‌المللی توسط ناسا و شرکای‌ آن، نظیر آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا، هدایت می‌شود.

ترجمه: سهیلا دوست پژوه/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: scitechdaily.com