کشف شگفتانگیز تلسکوپ جیمز وب: آیا “ایرندل” دورترین ستاره جهان است؟
تلسکوپ فضایی جیمز وب یکی از شگفتانگیزترین کشفهای اخیر خود را ثبت کرده است: ستارهای به نام “ایرندل” که در فاصله ۱۲.۹ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد و ممکن است دورترین ستاره کشفشده تاکنون باشد.
پدیده همگرایی گرانشی؛ کلید رصد ستارههای دوردست
ایرندل در کهکشان “کمان سپیدهدم” کشف شده و مشاهده آن تنها به لطف پدیده همگرایی گرانشی ممکن شده است. این پدیده که توسط نظریه نسبیت عام اینشتین پیشبینی شده، زمانی رخ میدهد که یک جرم عظیم (مانند یک خوشه کهکشانی) نور عبوری از پشت خود را خم میکند و همچون یک ذرهبین عمل مینماید.
یک خوشه کهکشانی بسیار بزرگ که بین زمین و ایرندل قرار دارد، آنقدر عظیم است که فضا-زمان را خم کرده و اثری شبیه ذرهبین ایجاد کرده است. همین امر باعث شده ستارهشناسان بتوانند نور ایرندل را مشاهده کنند؛ نوری که در حالت عادی بسیار ضعیفتر از آن بوده که دیده شود.
بزرگنمایی هزاران برابری با همگرایی گرانشی
قدرت بزرگنمایی در برخی نواحی ویژه به بیشترین میزان خود میرسد. اگر ستاره یا کهکشانی دقیقاً در کِنار یکی از این نواحی قرار گیرد، تصویر آن میتواند صدها یا حتی هزاران برابر روشنتر از حالت عادی دیده شود.
به نظر میرسد ایرندل درست در نزدیکی یکی از این “نقاط طلایی” قرار گرفته است. به همین دلیل حتی با اینکه تقریباً ۱۲.۹ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد، توانستهایم آن را ببینیم. چنین همترازیهای نزدیک، بسیار نادرند و همین موضوع باعث شده ستارهشناسان به توضیحهای جایگزین از یک ستاره منفرد هم بپردازند.
بررسیهای دقیق بر روی ایرندل
پژوهشگران پس از کشف ایرندل در سال ۲۰۲۲، این جرم را با استفاده از دادههای دوربین فروسرخ نزدیک تلسکوپ جیمز وب (NIRCam) تحلیل کردند. آنها با بررسی روشنایی و اندازه آن، نتیجه گرفتند که ایرندل ممکن است ستارهای عظیم باشد؛ بیش از دو برابر داغتر و تقریباً یک میلیون برابر درخشانتر از خورشید.
ستارهشناسان همچنین در رنگ ایرندل، نشانههایی از وجود یک ستاره همراه سردتر پیدا کردند. پاسکاله و تیمش با استفاده از دادههای طیفسنجی ابزار NIRSpec تلسکوپ جیمز وب، سن و محتوای فلزی ایرندل را مطالعه کردند.
آیا ایرندل واقعاً یک ستاره است؟
تیم پژوهشی به پیوستار طیفی ایرندل نگاه کرد که اساساً نشان میدهد روشنایی آن چگونه بهطور پیوسته در طولموجهای مختلف نور تغییر میکند. این الگو با آنچه از یک خوشه ستارهای انتظار میرود و حداقل با نور ترکیبی چندین ستاره همخوانی دارد.
پژوهشگران همچنان تنها احتمال “خوشهی ستارهای” را بررسی کردهاند. آنها تمام سناریوهای ممکن را مدنظر قرار دادهاند که ایرندل ستارهای منفرد یا منظومه چندستارهای باشد، بررسی و نتایج را مقایسه نکردهاند.
ریزهمگرایی؛ کلید حل معمای ایرندل
تیم پژوهشی توافق دارند که کلید حل معمای ایرندل، رصد اثرات ریزهمگرایی است. ریزهمگرایی یا میکرولنزینگ به زیرمجموعهای از همگرایی گرانشی به شمار میرود که در آن یک جسم عبوری، زمانی که یک جسم نزدیکتر دقیقاً در مقابل آن قرار میگیرد، تصویر جرم دوردست را موقتاً تغییر میدهد.
تغییرات روشنایی ناشی از ریزهمگرایی زمانی که اجرام دوردست کوچک هستند (مانند ستارهها؛ سیارات یا منظومههای ستارهای) بیشتر قابل مشاهده است تا خوشههای ستارهای بسیار بزرگ.
این پژوهش در ۳۱ اردیبهشت ۱۴۰۳ در نشریه اخترفیزیک منتشر شد.
