حدود ۷۰ ستاره جوان درون یک توده تاریک و واحد از گاز و غبار در سحابی کارینا، در فاصله حدود ۷۵۰۰ سال نوری از زمین، فشرده شدهاند؛ و درخشانترین عضو این مجموعه یک ستاره نادر از نوع O است که جرمی تقریباً ۱۹ برابر خورشید دارد. این توده «گنجینه» (Treasure Chest) نام دارد؛ یک گویچه دنبالهدار که دوربین فروسرخ نزدیک (NIRCam) تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا از آن تصویربرداری کرده است. این تصویر در ۶ اوت ۲۰۲۶ بهعنوان «تصویر ماه» وب از سوی آژانس فضایی اروپا منتشر شد. در توضیحات تصویر، نام ESA/Webb، NASA & CSA، M. Reiter و همچنین M. H. Özsaraç بهعنوان فرد مورد قدردانی ذکر شده است. نسخه کامل تصویر نیز با وضوح ۸۲۰۰ در ۱۱٬۲۲۰ پیکسل منتشر شده؛ وضوحی که امکان مشاهده یک خوشه ستارهای را فراهم میکند که در طول موجهای مرئی، تا حد زیادی پشت ابر زادگاه خودش پنهان است. وبسایت Live Science نیز این تصویر را بهعنوان «عکس فضایی هفته» معرفی کرد و تمرکز آن را روی همین ستاره پرجرم و کمیاب قرار داد که درون گویچه مدفون شده است.
نام «گنجینه» به خود ابر مربوط میشود، نه به ستاره. Treasure Chest همان گویچه است و ستاره نوع O، پرجرمترین عضو خوشهای است که درون آن قرار دارد. تفکیک این دو از یکدیگر اهمیت دارد، زیرا تقریباً تمام ویژگیهای جالب این تصویر از تعامل میان این دو ناشی میشود.
سرِ تاریک، دمِ کشیده و دری که ظاهراً باز شده است
گویچه دنبالهدار، ابری منفرد از گاز و غبار است که یک سر متراکم و تاریک و دمی دارد که از آن دور میشود؛ شکلی که هیچ ارتباطی با دنبالهدارهای واقعی ندارد و در عوض نتیجه قرار گرفتن این ابر در مسیر یک عامل بسیار قدرتمند است. بخش متراکم ابر مقاومت میکند، در حالی که مواد رقیقتر پشت آن تحت فشار قرار گرفته و کشیده میشوند و در جهت اعمال فشار، دنبالهای را شکل میدهند. در تصاویر میدانگسترده از سحابی کارینا، چنین گویچههایی مانند ویرگولهای کوچک و تاریک در برابر پسزمینهای بسیار بزرگتر و درخشانتر دیده میشوند.
دوربین NIRCam تلسکوپ وب ظاهر این بخش سرِ ابر را به شکل متفاوتی نشان میدهد. این تصویر با استفاده از فیلترهایی در طول موجهای ۱٫۶۲ و ۱٫۶۴ میکرومتر (Fe II)، به همراه ۴٫۴۴ و ۴٫۷ میکرومتر (هیدروژن مولکولی) ساخته شده است؛ ترکیبی که برای شناسایی آهنِ شوکهشده و هیدروژن گرم طراحی شده؛ یعنی نشانههایی از گازی که تحت برخورد قرار گرفته و گرم شده، نه گازی که در حالت آرام باقی مانده باشد.
نور فروسرخ نزدیک همچنین میتواند از میان غباری عبور کند که فوتونهای نوری را متوقف میکند. به همین دلیل، خوشه ستارهای درون بخش سرِ گویچه به شکل مجموعهای از نقاط نورانی در داخل یک حفره دیده میشود و دیوارههای متراکم ابر در اطراف آن خم شدهاند. نتیجه، تصویری شبیه یک جعبه تاریک است که گویی درِ آن در حال باز شدن است و نور درون آن از لبهها به بیرون میتابد؛ برداشتی که با نام «گنجینه» نیز همخوانی دارد.
خود سحابی کارینا حدود ۲۶۰ سال نوری وسعت دارد و در صورت فلکی جنوبی کارینا، یا «شاهین»، قرار گرفته است. این سحابی نزدیکترین منطقه ستارهزایی پرجرم به ما محسوب میشود و به همین دلیل اخترشناسان بارها به سراغ آن میروند؛ زیرا تمام طیف فرایند شکلگیری ستاره، از پرجرمترین ستارهها گرفته تا اجرام بسیار کوچکتر، در فاصلهای قرار دارد که میتوان اجرام منفرد را از یکدیگر تفکیک کرد، نه اینکه همه آنها در یک لکه نورانی درخشان محو شوند.
۷۰ ستاره، یک ستاره نوع O و خوشهای که هنوز در پوشش زادگاهش قرار دارد
پژوهشگران تخمین میزنند حدود ۷۰ ستاره درون Treasure Chest وجود داشته باشد. پرجرمترین آنها همان ستاره نوع O با جرم حدود ۱۹ برابر خورشید است؛ جرمی که آن را در ردهای واقعاً کمیاب قرار میدهد. ستارههای پرجرم اساساً نادر هستند و علاوه بر آن، عمر خود را با سرعت زیادی سپری میکنند. بنابراین بازه زمانی کوتاهی وجود دارد که بتوان چنین ستارهای را در حالی مشاهده کرد که هنوز درون ابر زادگاهش قرار دارد.
بر اساس اعلامیه ESA/Webb، سن این خوشه احتمالاً حدود ۱٫۳ میلیون سال است؛ هرچند برآوردهای قبلی سن آن را حتی حدود ۱۰۰ هزار سال اعلام کرده بودند. در هر صورت، این سامانه در مراحل بسیار ابتدایی زندگی خود قرار دارد. ستارهها همچنان عمیقاً در گاز و غباری که آنها را شکل داده، فرو رفتهاند و بسیاری از آنها نشانههایی از دیسکهای پیرامونستارهای دارند؛ مخازن مسطحی از مواد که در صورت شکلگیری سیارات، مواد اولیه تشکیل آنها را فراهم میکنند.
وجود یک ستاره پرجرم نوع O درون خوشهای از ستارههای جوان دارای دیسک، آرایشی بسیار مشخص و ارزشمند برای مطالعه است. تابش این ستاره دقیقاً از نوعی است که میتواند دیسکها را فرسایش دهد و اگر چنین فرایندی در حال وقوع باشد، در اینجا از فاصلهای نزدیک رخ میدهد؛ فاصلهای که وب میتواند آن را با جزئیات مشاهده کند.
این نزدیکی از جهت دیگری نیز اهمیت دارد. خود خوشه ستارهای درون ابر، در حال فرسایش و کنار زدن آن از داخل است و حفرهای را ایجاد میکند که ظاهر «صندوقچه بازشده» را به گویچه میدهد؛ در حالی که همین ابر همچنان در طول موجهای کوتاهتر از خوشه در برابر دید محافظت میکند.
اثرگذاری از فاصله ۳۹ سال نوری و هدف برنامه شماره ۵۴۰۸
شکل بیرونی Treasure Chest عمدتاً به نیروهایی نسبت داده میشود که از بیرون بر آن اثر میگذارند؛ از جمله تابش و بادهای ستارهای اتا کارینا (Eta Carinae) که در آسمان حدود ۳۹ سال نوری در شمالغرب آن قرار دارد، به همراه خوشه ستارهای نزدیک Trumpler ۱۶. این فشار خارجی است که دم گویچه را شکل میدهد؛ در حالی که خوشه داخلی مانند یک حفار، بخش سرِ آن را از داخل خالی میکند.
اینکه کدام فرایند زودتر آغاز شده، هنوز مشخص نیست. در اطلاعیه ESA/Webb، محتملترین سناریو این است که خوشه ابتدا درون یک ابر بزرگتر شکل گرفته و سپس اثرات خارجی، گاز کمتراکم اطراف آن را کنار زدهاند و بخش متراکم باقیمانده، شکل دنبالهدار امروزی را پیدا کرده است. سناریوی دیگر، یعنی اینکه فشار ابتدا وارد شده و سپس باعث فروپاشی ابر و شکلگیری ستارهها شده باشد، از جمله پرسشهایی است که چنین تصاویری میتوانند به محدود کردن احتمالات درباره آنها کمک کنند، نه اینکه لزوماً پاسخ نهایی را ارائه دهند.
این مشاهدات در قالب برنامه شماره ۵۴۰۸ انجام شدهاند که پژوهشگر اصلی آن ماتیاس رایتر (Reiter) است. هدف این برنامه بررسی چگونگی جذب گاز توسط ستارههای جوان در کارینا و سپس بیرون راندن دوباره آن از طریق جریانهای خروجی است.
چرخه جذب و پرتاب گاز دلیل انتخاب فیلترهای Fe II و هیدروژن مولکولی است. این خطوط طیفی، گاز شوکهشدهای را ردیابی میکنند که در آن جریانهای خروجی ستارهای با محیط اطراف برخورد میکنند. به این ترتیب میتوان جریانهای خروجی را حتی زمانی شناسایی کرد که ستارههای ایجادکننده آنها هنوز پشت ابر پنهان هستند.
تصویر ماه ESA/Webb، بیش از آنکه صرفاً یک پرتره باشد، مانند پنجرهای به یک آزمایشگاه کیهانی عمل میکند: یک توده تاریک، حدود ۷۰ ستاره، یک ستاره نوع O با جرم ۱۹ برابر خورشید و فاصلهای حدود ۷۵۰۰ سال نوری از زمین؛ تصویری از شکلگیری ستارههای پرجرم در نزدیکترین محیطی که کهکشان راه شیری برای مطالعه در اختیار ما قرار میدهد، آن هم در حالتی که هنوز زمان کافی برای شمارش و بررسی آنها وجود دارد.
