از همان نخستین تصاویر، تلسکوپ جیمز وب (JWST) نشان داد که قرار است ابزاری انقلابی باشد و با این حال، همچنان ما را شگفتزده میکند. مشاهدات تازه از این تلسکوپ فضایی فروسرخ، مشاهدات پیشین از یک سامانه ستارهای نسبتاً نزدیک را زیر و رو کرده است و پیچیدگیای را آشکار کرده که پیش از این دیده نشده بود، با تصاویری با وضوح خارقالعاده.
این سامانه ستارهای پیر به نام «اپِپ» شناخته میشود، نامی برگرفته از یک ایزد مصری باستان، یک مار عظیم و موجود دنیای زیرین که نماد آشوب و بینظمی است. چرا این سامانه این نام را گرفته؟ مشاهدات از تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) نشان داده است که این سامانه دارای یک پوسته مارگونه از غبار است. سالها مشاهدات VLT اطلاعاتی ارائه کرده بود، اما تنها با مشاهده در فروسرخ، تصویر کامل آشکار شد.
JWST یک تلسکوپ فروسرخ است، به این معنی که میتواند از میان گاز و غبار که تلسکوپهای نور مرئی مانند هابل نمیتوانند، دید کند و عمیقتر از هر زمان دیگری به کیهان بنگرد.
ابزار فروسرخ میانهی آن (MIRI) میتواند غبار سرد و درخشان یک سامانه مانند اپِپ را مشاهده کند. مشخص شد که این سامانه تنها یک پوسته غبار ندارد، بلکه چهار پوسته متحدالمرکز دارد که بیرونیترین آن حتی برای این تلسکوپ فضایی نیز به سختی قابل مشاهده است. منبع این پوستهها دو ستاره ولف–رايه است که جرمشان بین ۱۰ تا ۲۰ برابر خورشید است. این نوع ستارهها بسیار داغ هستند – برخی سطحی دارند تقریباً ۴۰ برابر داغتر از خورشید. آنها لایههای بیرونی هیدروژن خود را از دست دادهاند و هلیوم و عناصر سنگینتر را همجوشی میکنند.
این ستارهها بسیار جالباند زیرا اعتقاد بر این است که احتمالاً منشأ انفجارهای پرتو گاما بلند قدرتمندترین انفجارها در جهان – هستند که هنگام ابرنواختر شدن رخ میدهند. نکتهی ویژهی این سامانه این است که این دو ستاره به مدت طولانی به دور یکدیگر میگردند: ۱۹۰ سال.
«این یک سامانه منحصربهفرد با دوره مداری فوقالعاده نادر است»، گفته رایان وایت، دانشجوی دکتری در دانشگاه مککواری در سیدنی و نویسنده اصلی یکی از دو مقاله جدید درباره یافتههای JWST از اپِپ. «طولانیترین مدار بعدی برای یک سامانه دوتایی ولف–رايهی غباری حدود ۳۰ سال است. بیشتر آنها مدارهایی بین ۲ تا ۱۰ سال دارند.»
در طول تقریباً یکچهارم قرن، در این ۱۹۰ سال، ستارهها به اندازه کافی نزدیکاند که بادهای ستارهایشان با هم برخورد و اختلاط داشته باشد. این برخورد و اختلاط باعث تولید مقدار زیادی غبار کربنی میشود که در آن پوستهها با سرعت ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه پخش میشود. این غبار از نظر ما داغ است، اما نه برای تلسکوپها، مگر JWST. با این حال، دلیل اینکه JWST میتواند پوستهها را تا فاصله دور دنبال کند، روشن است.
«دانههای غبار کربنی دمای بالاتری را حتی هنگام دور شدن از ستاره حفظ میکنند»، ییننو هان، پژوهشگر پستدکتری در کلتک و نویسنده مقاله دوم، توضیح میدهد.
چیز دیگری که دادههای ترکیبی VLT و JWST حل کردهاند، تایید حضور ستاره سومی در این سامانه است که برای نخستین بار در مشاهدات ۲۰۱۸ دیده شد. این یک همراه فوقغول است که بین ۴۰ تا ۵۰ برابر جرم خورشید دارد و از میان پوستهها میگذرد و آنها را میشکافد.
«حفره تقریباً در همان مکان در هر پوسته قرار دارد و شبیه یک قیف است»، وایت گفت. «وقتی محاسبات بهروزشده را در شبیهسازیها دیدم، شوکه شدم.»
تنها حدود ۱۰۰۰ ستاره ولف–رايه در کهکشان راه شیری وجود دارند و اپِپ تنها سامانهای است که در آن دو ستاره ولف–رايه به دور هم میچرخند. پیدا کردن چنین سامانهای شگفتانگیز است و فوقالعاده است که اکنون میتوانیم آن را با این جزئیات مطالعه کنیم.
