تلسکوپ فضایی «جیمز وب» یک خرچنگ شکار کرد

گروهی از ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب(JWST)، منظره‌ای بی‌سابقه از سحابی خرچنگ را به تصویر کشیده‌اند.

این سخت پوست کیهانی، که در فاصله ۶۵۰۰ سال نوری از ما در صورت فلکی ثور قرار دارد، بقایای یک ابرنواختر است که برای اولین بار توسط ستاره‌شناسان قرن یازدهم در سال ۱۰۵۴ ثبت شد. در دوران مدرن ستاره‌شناسی نیز سحابی خرچنگ همچنان دانشمندانی را که از این ابر نسبتا نزدیک از گاز و غبار برای مطالعه چگونگی وقوع انفجارهای ستاره‌ای و تأثیرات بعدی آنها استفاده می‌کنند را مجذوب خود کرده است.

تی تمیم(Tea Temim)، رهبر تیم و محقق دانشگاه پرینستون می‌گوید: حساسیت و وضوح فضایی جیمزوب به ما این امکان را می‌دهد تا ترکیب مواد پرتاب شده به فضا، به ویژه محتوای آهن و نیکل را که ممکن است نشان دهد که چه نوع انفجاری باعث ایجاد سحابی خرچنگ شده است، به دقت تعیین کنیم.

تلسکوپ فضایی جیمز وب با استفاده از دوربین مادون قرمز نزدیک و مادون قرمز میانی خود، سحابی خرچنگ را در نور مادون قرمز مشاهده کرده و شکل کلی سحابی در این طیف را که بسیار شبیه به شکل آن در نور مرئی است، مشاهده کرده است. این تلسکوپ در آنجا جزئیات جدید خیره کننده‌ای را نمایان کرده است.

آناتومی یک خرچنگ کیهانی

در داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط جیمز وب، تارهای گازی قرمز-نارنجی و کرکی در قلب مرکزی سحابی خرچنگ دیده می‌شود. آنچه در این مشاهدات جدید است، دانه‌های غباری است که در هسته سحابی به رنگ‌های زرد، سفید و سبز می‌درخشد. حلقه‌های این رشته‌های روشن نشان‌دهنده مکان‌های متمرکز دانه‌های غبار در ساختار هستند.

نمای جیمز وب از سحابی خرچنگ همچنین جزئیات جدیدی را در مورد عملکرد درونی این ماده نشان می‌دهد که زمانی به شکل یک ابرنواختر منفجر شده است.

به طور خاص، تلسکوپ فضایی قدرتمند جیمز وب، انتشار تشعشات نوعی پرتو در سحابی به نام سنکروترون را کشف کرد. این تابش که به صورت دود سفید شیری در تصویر ظاهر می‌شود، توسط ذرات باردار به نام الکترون‌ها تولید می‌شود که در امتداد خطوط میدان مغناطیسی با سرعت‌هایی نزدیک به سرعت نور که به سرعت‌های «نسبیتی» معروف هستند، حرکت می‌کنند.

این تشعشات از یک ستاره نوترونی که به سرعت در حال چرخش است یا یک تپ اختر در قلب بقایای یک ابرنواختر سرچشمه می‌گیرد.

هنگامی که یک ستاره عظیم در پایان عمر خود فرو بپاشد، ابرنواختری ایجاد می‌شود که بقایایی ایجاد می‌کند. میدان مغناطیسی قدرتمند تپ‌اختر، ذرات باردار را تا سرعت‌های نسبیتی شتاب می‌دهد.

قلب سحابی خرچنگ را می‌توان با دنبال کردن امواج دایره‌ای در وسط تصویر تا نقطه سفید روشنی که در مرکز قرار دارد، ردیابی کرد. منحنی‌های خوشه‌ای نزدیک به هم هستند که ساختار میدان‌های مغناطیسی تپ‌اخترها را هنگام تعیین شکل سحابی خرچنگ نشان می‌دهند.

مکان ستاره نوترونی با مواد سفید رنگی مشخص شده که از لبه‌های قفسی قرمز، غبارآلود و خار مانند که اطراف آن را احاطه کرده، به سمت داخل تاب می‌خورند. این «تاب‌ خوردگی» ناگهانی سحابی خرچنگ می‌تواند نتیجه یک کمربند گازی متراکم باشد که انبساط بادهای ابرنواختری را محدود می‌کند، حتی زمانی که بادهای تپ‌اختر مرکزی، پوسته‌ای از گاز و غبار را به سرعت به بیرون می‌راند.

دانشمندان همچنان به بررسی داده‌های جمع‌آوری‌شده جیمز وب از سحابی خرچنگ ادامه می‌دهند و منتظر داده‌های جمع‌آوری‌شده از تلسکوپ فضایی همکار آن یعنی هابل هستند که به تازگی اولین نگاه خود به این سحابی را برای بیش از دو دهه کامل کرده است.

وقتی ‌داده‌های هابل آماده شود، اخترشناسان می‌توانند مشاهدات هر دو تلسکوپ فضایی را کنار هم بگذارند تا بیشتر از همیشه درباره سحابی خرچنگ بیاموزند.