مرکز کهکشان راه شیری خانهای برای یکی از مخوفترین اجرام کیهانی یعنی یک سیاهچاله ابرپرجرم است. با این حال، مشاهدات جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب نشان میدهد که حتی در این قلمرو خشن و پر از تشعشع نیز نشانههایی از حیاتبخشترین ماده جهان، یعنی آب، یافت میشود.
مرگ ستارهها معمولاً پایان کار آنها نیست، بلکه آغازگر حیات جدید در کیهان است. ستارههایی با جرم متوسط (تا ۸ برابر خورشید) در اواخر عمر خود متورم و سرد میشوند و لایههای بیرونی خود را به فضا میفرستند تا در نهایت به کوتولههای سفید تبدیل شوند. این فرآیند، فضا را با عناصر شیمیایی گوناگون غنی میکند.
اخترشناسان با استفاده از جیمز وب موفق به شناسایی آب، غبار و ترکیبات اکسیژنی در نزدیکی سیاهچاله کلانجرم کمان ای (Sagittarius A) شدهاند. فلوریان پِیسکر، اختر فیزیکدان دانشگاه کلن آلمان و نویسنده اصلی این مطالعه، در این باره توضیح میدهد: «محیطهای مرکز کهکشان بسیار خشن هستند؛ بنابراین درک اینکه آیا ستارهها میتوانند به غنیسازی محیط اطراف خود در این نواحی ادامه دهند، سوال بسیار مهمی است.»
تیم تحقیقاتی با استفاده از ابزار مادون قرمز میانی (MIRI) تلسکوپ جیمز وب، محدوده بسیار نزدیکی از مرکز کهکشان را رصد کردند. تمرکز اصلی آنها روی ستارهای در حال مرگ به نام IRS ۳ بود. این ستاره یک ستاره شاخه غولپیکر مجانبی (AGB) در مراحل پایانی عمر خود به شمار میرود.
ستاره IRS ۳ بادهای ستارهای شدیدی با سرعت ۱۵ کیلومتر بر ثانیه تولید میکند که لایههای بیرونی آن را به فضا پرتاب میکنند. این ستاره در فاصله بسیار نزدیکِ ۰.۵۵ سال نوری از سیاهچاله کمان ای قرار گرفته است، جایی که پیش از این تصور میشد چنین ساختارهایی توان بقا ندارند.
شبیهسازیهای رایانهای نشان میدهند که IRS ۳ احتمالاً حدود ۷۲ میلیون سال سن و جرمی معادل ۶ برابر خورشید دارد. دمای سطح این ستاره حدود ۲۵۰۰ درجه سانتیگراد است، اما درخشش آن ۶۰ هزار بار بیشتر از خورشید ماست.
ماکارنا گارسیا مارین، دانشمند آژانس فضایی اروپا برای ابزار MIRI، در رابطه با تحلیل طیف نوری این ستاره عنوان میکند: «این نخستین بار است که یک طیف پیوسته مادون قرمز میانی از این ستاره ثبت میشود که به ما امکان میدهد ویژگیهای غبار سیلیکاتی را شناسایی کرده و هویت شیمیایی واقعی ستاره را آشکار کنیم.»
بر اساس یک پژوهش پیشین، این ستاره در طول هزاران سال گذشته، پوستههای متعددی از مواد را به بیرون پرتاب کرده است. کشف آب در این محیط پرتوهای شدید بسیار شگفتانگیز است، زیرا نشان میدهد مولکولها میتوانند حتی در همسایگی یک هیولای کیهانی نیز جان سالم به در ببرند.
بقای مواد شیمیایی در قلب کهکشان
این کشف بیسابقه ثابت میکند که حتی در شدیدترین و نامساعدترین محیطهای کیهانی، ستارههای در حال مرگ همچنان به اهدای مواد خام لازم برای شکلگیری نسلهای بعدی ستارهها و سیارات ادامه میدهند. جزئیات کامل این پژوهش ارزشمند در مجله معتبر علمی نجوم و اخترفیزیک به چاپ رسیده است.
