"ایرندل"، دورترین ستاره یافته شده کیهان چگونه ستاره‌ایست؟
بر پایه‌ی رصدهای تازه‌ی تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، "ایرندل" یک ستاره‌ی غول‌پیکر از رده‌ی بی (B-type)، یک ستاره‌ی "متغیر آبی درخشان" (ال‌بی‌وی)، یا حتی یک سامانه‌ی دوتایی با یک عضو اصلی بی‌اندازه داغ است.
 |
| ستاره‌ی بزرگنمایی شده‌ی ایرندل در تصویری که جیمز وب با دوربین نیرکمِ خود گرفته |
ایرندل که با نام اصلی "دبلیواچ‌ال۰۱۳۷-ال‌اس" هم شناخته می‌شود، ستاره ای غول‌پیکر در صورت فلکی نهنگ است.
این ستاره نخستین بار در تصویرهایی که تلسکوپ فضایی هابل در یک برنامه‌ی رصدی گسترده به نام RELICS گرفته بود شناسایی شد؛ در این برنامه از ۴۱ خوشه‌ی بزرگ کهکشانی تصویربرداری شده تا با بهره از آنها به عنوان عدسی‌های گرانشی، به جستجوی کهکشان‌های درخشان دوردست بپردازند.
ایرندل که نامش از واژه‌ای در زبان انگلیسی باستان (زبانِ آنگلو-ساکسون‌ها) به معنای "ستاره‌ی بامدادی" یا "نور طلوع" (rising light) گرفته شده، در اثر گرانش خوشه‌ی کهکشانی "دبلیواچ‌ال۰۱۳۷-۰۸" در پیش‌زمینه تا چند هزار برابر بزرگنمایی شده است.
برایان ولش از دانشگاه جانز هاپکینز و همکارانش در گزارش خود نوشتند: «خوشه‌های کهکشانی بزرگ با همگرایی گرانشی نیرومند خود، کیهان دوردست را بزرگنمایی می‌کنند. این تلسکوپ‌های کیهانی واگشودِ (وضوحِ) فضاییِ بهتری نسبت به آنچه تلسکوپ‌های پیشرفته به تنهایی می‌توانند ارایه کنند فراهم می‌کنند و امکان شناساییِ ساختارهای مقیاس کوچک در کهکشان‌هایی با سرخگرایی بالا را به ما می‌دهند.»
«در موارد ویژه‌ای از هم‌ترازی دقیق، خوشه‌های کهکشانی می‌توانند نور تک-ستارگان را تا چند هزار برابر بزگنمایی کنند و به این ستارگان اجازه دهند تا بالاتر از نور کهکشان‌های میزبانشان دیده شوند. نخستین نمونه از اینها به گونه‌ای گذرا در تصویرهای هابل، با سرخگرایی‌هایی میان ۱ تا ۱.۵ یافته شد (z=1-1.5). یافته‌های تازه، رصدِ ستارگان همگراییده را به فاصله‌های دورتر برده است، از جمله یافته‌های تازه در سرخگرایی ۲.۳۷، دیگری در سرخگرایی ۲.۶۵ با جیمز وب و یک ستاره با سرخگرایی ۶.۲ در تصویربرداری هابل.»
این ستاره نخستین بار در تصویرهایی که تلسکوپ فضایی هابل در یک برنامه‌ی رصدی گسترده به نام RELICS گرفته بود شناسایی شد؛ در این برنامه از ۴۱ خوشه‌ی بزرگ کهکشانی تصویربرداری شده تا با بهره از آنها به عنوان عدسی‌های گرانشی، به جستجوی کهکشان‌های درخشان دوردست بپردازند.
ایرندل که نامش از واژه‌ای در زبان انگلیسی باستان (زبانِ آنگلو-ساکسون‌ها) به معنای "ستاره‌ی بامدادی" یا "نور طلوع" (rising light) گرفته شده، در اثر گرانش خوشه‌ی کهکشانی "دبلیواچ‌ال۰۱۳۷-۰۸" در پیش‌زمینه تا چند هزار برابر بزرگنمایی شده است.
برایان ولش از دانشگاه جانز هاپکینز و همکارانش در گزارش خود نوشتند: «خوشه‌های کهکشانی بزرگ با همگرایی گرانشی نیرومند خود، کیهان دوردست را بزرگنمایی می‌کنند. این تلسکوپ‌های کیهانی واگشودِ (وضوحِ) فضاییِ بهتری نسبت به آنچه تلسکوپ‌های پیشرفته به تنهایی می‌توانند ارایه کنند فراهم می‌کنند و امکان شناساییِ ساختارهای مقیاس کوچک در کهکشان‌هایی با سرخگرایی بالا را به ما می‌دهند.»
«در موارد ویژه‌ای از هم‌ترازی دقیق، خوشه‌های کهکشانی می‌توانند نور تک-ستارگان را تا چند هزار برابر بزگنمایی کنند و به این ستارگان اجازه دهند تا بالاتر از نور کهکشان‌های میزبانشان دیده شوند. نخستین نمونه از اینها به گونه‌ای گذرا در تصویرهای هابل، با سرخگرایی‌هایی میان ۱ تا ۱.۵ یافته شد (z=1-1.5). یافته‌های تازه، رصدِ ستارگان همگراییده را به فاصله‌های دورتر برده است، از جمله یافته‌های تازه در سرخگرایی ۲.۳۷، دیگری در سرخگرایی ۲.۶۵ با جیمز وب و یک ستاره با سرخگرایی ۶.۲ در تصویربرداری هابل.»
 |
| برشی از تصویر تلسکوپ فضایی جیمز وب که ستاره‌ی ایرندل در آن مانند نقطه‌ای سفیدرنگ و کم‌نور دیده می‌شود |
رصدهای تازه‌ی جیمز وب همان نتیجه‌گیری پیشین را تایید می‌کند که ایرندل یک ستاره‌ی بی‌اندازه بزرگنمایی شده با سرخگرایی ۶.۲ است، یعنی نوری که از آن می‌بینیم ۱۲.۹ میلیارد سال پیش از آن جدا شده بوده.
این اخترشناسان می‌نویسند: «واگشود فضایی افزایش یافته‌ی جیمز وب به ما اجازه می‌دهد تا محدودیت‌های خود را در بزرگنمایی کل ستاره بهبود بخشیم و در نتیجه به بهترین و متناسب‌ترین اندازه‌ها از ۶۰۰۰ تا ۳۵۰۰۰ برسیم.»
«این همچنین ایرندل را از خوشه‌های ستاره‌ای بزرگ و جوان، که دارای شعاع‌های معمولِ ۱ پارسک هستند متمایز می‌کند.»«حتی هسته‌های مرکزی کوچکی که در خوشه‌های ستاره‌ای نزدیک، مانند آر۱۳۶ دیده شده هم به کمتر از دهم پارسک، که باز هم بسیار بزرگ‌تر از شعاع‌های اندازه‌گیری شده‌ی ماست نمی‌رسند. این نتیجه‌گیری ما از این که ایرندل یک سامانه‌ی تک-ستاره‌ای است را نیرو می‌بخشد.»
به گفته‌ی این پژوهشگران، جرم ایرندل میان ۲۰ تا ۲۰۰ جرم خورشیدی است و دمایش تا ۱۶۰۰۰ درجه‌ی کلوین می‌رسد.
آنها نوشتند: «اگر نور ایرندل تنها از یک ستاره باشد، به احتمال بسیار دارای دمای موثری میان ۱۳۰۰۰ تا ۱۶۰۰۰ کلوین است و همچنین به احتمال بسیار یک ستاره‌ی غول از رده‌ی بی همانند دیگر ستارگانِ همگراییده، یا شاید هم یک ستاره‌ی متغیر آبی درخشان (ال‌بی‌وی) است. اختلاف‌های ظاهری میان مناسب‌ترین مدل تک-ستاره‌ای و داده‌های شیدسنجیِ دیده شده جا را برای در نظر گرفتنِ مدل‌های چند-ستاره‌ای باز می‌گذارد.»
آنها افزودند: «به ویژه، ما یادآوری می‌کنیم که یک سامانه‌ی دو-ستاره‌ای با یک ستاره‌ی داغ (دمای ۳۰ هزار کلوین) و یک ستاره‌ی خنک‌تر (دمای ۱۰ هزار کلوین) می‌تواند همخوانی بهتری با داده‌های مشاهده شده داشته باشد، هرچند که فضای گسترده‌ی پارامتری در این مورد، راه حل‌های همسان و با سازگاری خوبِ بسیاری را امکان‌پذیر می‌کند.»
«این محددیت‌های شیدسنجی آغازین با آین که خودشان قطعی نیستند، راهنمای مهمی برای مشاهداتِ طیف‌سنجی آینده به ما می‌دهند. رصدهای طیفی با طیف‌نگار فروسرخ-نردیک جیمز وب (نیرسپک، NIRSpec) که انتظار می‌رود در دسامبر ۲۰۲۲ انجام شود، می‌تواند به برطرف کردن این ناهمسازی‌ها و بیشتر محدود کردنِ دما و درخشندگی ستاره/ستارگان کمک کند.»
پژوهشنامه‌ی این گروه در نشریه‌ی آستروفیزیکال جورنال منتشر خواهد شد.
این اخترشناسان می‌نویسند: «واگشود فضایی افزایش یافته‌ی جیمز وب به ما اجازه می‌دهد تا محدودیت‌های خود را در بزرگنمایی کل ستاره بهبود بخشیم و در نتیجه به بهترین و متناسب‌ترین اندازه‌ها از ۶۰۰۰ تا ۳۵۰۰۰ برسیم.»
«این همچنین ایرندل را از خوشه‌های ستاره‌ای بزرگ و جوان، که دارای شعاع‌های معمولِ ۱ پارسک هستند متمایز می‌کند.»«حتی هسته‌های مرکزی کوچکی که در خوشه‌های ستاره‌ای نزدیک، مانند آر۱۳۶ دیده شده هم به کمتر از دهم پارسک، که باز هم بسیار بزرگ‌تر از شعاع‌های اندازه‌گیری شده‌ی ماست نمی‌رسند. این نتیجه‌گیری ما از این که ایرندل یک سامانه‌ی تک-ستاره‌ای است را نیرو می‌بخشد.»
به گفته‌ی این پژوهشگران، جرم ایرندل میان ۲۰ تا ۲۰۰ جرم خورشیدی است و دمایش تا ۱۶۰۰۰ درجه‌ی کلوین می‌رسد.
آنها نوشتند: «اگر نور ایرندل تنها از یک ستاره باشد، به احتمال بسیار دارای دمای موثری میان ۱۳۰۰۰ تا ۱۶۰۰۰ کلوین است و همچنین به احتمال بسیار یک ستاره‌ی غول از رده‌ی بی همانند دیگر ستارگانِ همگراییده، یا شاید هم یک ستاره‌ی متغیر آبی درخشان (ال‌بی‌وی) است. اختلاف‌های ظاهری میان مناسب‌ترین مدل تک-ستاره‌ای و داده‌های شیدسنجیِ دیده شده جا را برای در نظر گرفتنِ مدل‌های چند-ستاره‌ای باز می‌گذارد.»
آنها افزودند: «به ویژه، ما یادآوری می‌کنیم که یک سامانه‌ی دو-ستاره‌ای با یک ستاره‌ی داغ (دمای ۳۰ هزار کلوین) و یک ستاره‌ی خنک‌تر (دمای ۱۰ هزار کلوین) می‌تواند همخوانی بهتری با داده‌های مشاهده شده داشته باشد، هرچند که فضای گسترده‌ی پارامتری در این مورد، راه حل‌های همسان و با سازگاری خوبِ بسیاری را امکان‌پذیر می‌کند.»
«این محددیت‌های شیدسنجی آغازین با آین که خودشان قطعی نیستند، راهنمای مهمی برای مشاهداتِ طیف‌سنجی آینده به ما می‌دهند. رصدهای طیفی با طیف‌نگار فروسرخ-نردیک جیمز وب (نیرسپک، NIRSpec) که انتظار می‌رود در دسامبر ۲۰۲۲ انجام شود، می‌تواند به برطرف کردن این ناهمسازی‌ها و بیشتر محدود کردنِ دما و درخشندگی ستاره/ستارگان کمک کند.»
پژوهشنامه‌ی این گروه در نشریه‌ی آستروفیزیکال جورنال منتشر خواهد شد.
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
واژه‌نامه:
Earendel - B-type - star - luminous blue variable - binary system - NASA
- ESA - CSA - James Webb Space Telescope - WHL0137-LS - constellation
of Cetus - Hubble - Reionization Lensing Cluster Survey - RELICS - Old
English - morning star - rising light - galaxy cluster - WHL0137-08 -
gravitational lensing - Johns Hopkins University - Brian Welch - spatial
resolution - redshift - lensed - star cluster - radii - R136 - solar mass - effective temperature - photometric - spectroscopic - Near-Infrared Spectrograph - NIRSpec - luminosity - Astrophysical Journal
منبع: sci.news
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان 
