کشف دورترین ستاره عالم

در حالیکه حدود سه ماه از پرتاب موفقیت‌آمیز تلسکوپ فضایی جیمز وب به فضا می‌گذرد و کمتر از سه ماه دیگر نیز تا آغاز عملیات علمی آن باقی مانده، سلَف کهنه‌کار این تلسکوپ، هابل، بار دیگر شگفتی آفرید: کشف دورترین ستاره ثبت‌شده در عالم، به فاصله تقریبی ۱۲.۹ میلیارد سال نوری از زمین. این بدین‌معناست که این ستاره زمانی نورافشانی می‌کرده که کیهان فقط ۷ درصد از عمر فعلی خود را داشته است. ستاره‌شناسان این ستاره را «ارندل» (Earendel) نامیده‌اند که در انگلیسی کهن به معنی «ستاره صبح» است.

شناسایی و بررسی ستارگان جمعیت ۳ از اهداف تعیین‌کننده در رصدهای آتی تلسکوپ جیمز وب خواهد بود. با اینکه هنوز ماهیت ستاره ارندل مشخص نیست، هدف گرانسنگی برای رصدهای بسیار دقیق‌تر جیمز وب، و‌ای بسا دروازه‌ای رو به وضعیت عالم در سنین نوباوگی‌اش خواهد بود.

ستاره‌شناسان تخمین می‌زنند که ارندل جرمی در حدود پنجاه برابر جرم خورشید، و درخشندگی‌ای از مرتبه میلیون‌ها برابر آن داشته باشد. با این‌حال، انتظار نمی‌رفت که بتوان حتی به مدد هابل نیز این ستاره را از فاصله‌ای چنان دوردست، بدون همدستی طبیعت مشاهده کرد: حضور یک خوشه کهکشانی (موسوم به خوشه WHL0137-08) که در حدفاصل کهکشان میزبان آن ستاره و ما واقع شده، باعث شده تا نور ستاره از طریق پدیده‌ای موسوم به «عدسی گرانشی» تقویت بشود. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که مسیر نور حین عبور از کنار یک جرم بسیار پرجرم، خم بردارد و همان اتفاقی رقم بخورد که در یک عدسی شیشه‌ای از طریق شکست نور رخ می‌دهد.

در نتیجه، تصویر کهکشان پس‌زمینه، به یمن یک هم‌خطی تصادفی، تا چندین هزار برابر حالت عادی آن بزرگنمایی خواهد شد. در خصوص کهکشان میزبان ستاره ارندل نیز، این شرایط از قضا به نحوی فراهم آمده که پدیده عدسی گرانشی فقط نور محدوده میزبان این ستاره را در کهکشان پس‌زمینه بزرگنمایی کرده. گرچه این هم‌خطی دوامی نخواهد داشت، اما انتظار می‌رود که تا دست‌کم چند سال آینده ستاره‌شناسان بخت رصد ارندل را داشته باشند، و به یمن اپتیک برتر تلسکوپ فضایی جیمز وب اطلاعات ارزنده‌تری را راجع به جرم، درخشندگی و عمر این ستاره به دست آورند.

اگر مشخص شود که در ترکیبات سازنده ارندل، نشانی از عناصر سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم یافت نمی‌شود، این یافته از بزرگ‌ترین کشفیات مؤید نظریه استاندارد کیهان‌شناسی خواهد بود. تصور می‌رود این عناصر سنگین‌تر از هلیوم (که در اصطلاح اخترشناسی عموماً از آن‌ها تحت عنوان «فلز» یاد می‌شود)، نخست جملگی در قلب ستارگان جمعیت ۳ پدید آمده‌ باشند و سپس به مجرد انفجار این ستاره‌ها، به فضای اطراف پخش شده‌ و بذر تشکیل ستارگان نسل‌های بعدی را فراهم آورده‌ باشند.

جیمز وب که در آخرین روزهای سال ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شد، اینک در حال تکمیل مراحل هم‌خطی و کالیبراسیون ابزارآلات علمی خود به سر می‌برد و انتظار می‌رود تا اولین تصاویر علمی آن در اوایل تابستان سال جاری منتشر بشود. این تلسکوپ با در اختیار داشتن آینه‌ای به قطر ۶.۵ متر، در نسبت با هابل (و آینه ۲.۴ متری آن) هفت برابر قدرت نورگیری بیشتری دارد. انتظار می‌رود هابل نیز تا پایان دهه ۲۰۲۰ میلادی به فعالیت‌های علمی خود ادامه بدهد.

توضیح تصویر:

۱- موقعیت ستاره ارندل در طول کمان نوریِ ناشی از اعوجاج نور کهکشان پس‌زمینه توسط خوشه کهکشانی WHL0137-08 / عکس از ناسا.