یخ خشک در فضا کشف شد
در یک کشف علمی بیسابقه محققان با استفاده از دادههای تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) کربن دیاکسید منجمد (یخ خشک) را در سحابی پروانه (NGC ۶۳۰۲) که در صورت فلکی عقرب قرار دارد، شناسایی کردهاند.
به گزارش arXiv، این یافته اولین باری است که یخ خشک در یک سحابی سیارهای (Planetary Nebula) تایید شده و چالشبرانگیزترین فرضیات درباره محیطهای مرگ ستارهها را به چالش میکشد.
سحابی پروانه آزمایشگاه کیهانی پیچیده
سحابی پروانه که به نام علمی NGC ۶۳۰۲ شناخته میشود، یکی از پیچیدهترین ساختارهای سحابیهای سیارهای است. این سحابی در فاصله ۳۴۰۰ سال نوری از زمین واقع شده و ساختار آن شامل دو لوب گازی درخشان در جهتهای مخالف است که توسط یک حلقه غبارآلود ضخیم (چنبره) احاطه شدهاند. ستاره مرکزی این سحابی یکی از داغترین ستارههای شناختهشده در کهکشان است با دمای سطحی بالای ۲۰۰ هزار درجه کلوین که نشاندهنده اندازه عظیم آن است.
مرگ ستارهها معمولا بهعنوان یک فرآیند خشن و خصمانه تلقی میشود که تابش شدید فرابنفش آنها مولکولهای شکننده را از بین میبرد. با این حال مشاهدات جدید از JWST نشان میدهد که حتی در این شرایط یخ خشک (شکل جامد کربن دیاکسید) میتواند زنده بماند.
یخ خشک چگونه و در کجا کشف شد؟
محققان از دانشگاه وسترن انتاریو (Western Ontario) با استفاده از طیفسنج فروسرخ میانی تلسکوپ جیمز وب ناحیه مرکزی سحابی را بررسی کردند. آنها در طیفهای فروسرخ دو نشانه کلیدی از یخ خشک را شناسایی کردند:
- جذب کمعمق و گسترده بین ۱۴.۹ تا ۱۵.۱۵ میکرومتر
- جذب دوم بین ۱۵.۲ تا ۱۵.۳ میکرومتر
این ساختار دو قلهای با طیفهای آزمایشگاهی یخ خشک مطابقت داشت و وجود آن را در چنبره غبارآلود سحابی تایید کرد. این یافته بهویژه قابل توجه است زیرا یخ خشک راحتتر از یخ آب تبخیر میشود و معمولا در محیطهای بسیار سرد (مانند ابرهای مولکولی) یافت میشود نه در سحابیهای سیارهای که در معرض تابش شدید ستاره مرکزی قرار دارند.
چرا این کشف مهم است؟
محققان توضیح میدهند که حلقه غبارآلود متراکم (چنبره) در NGC ۶۳۰۲ ممکن است بهعنوان یک سپر محافظ عمل کند و اجازه دهد کربن دیاکسید منجمد در برابر تابش شدید ستاره مرکزی زنده بماند. این پدیده نشان میدهد که سحابیهای سیارهای ممکن است محیطهای شیمیایی غنیتری نسبت به آنچه تصور میشد داشته باشند.
همچنین نسبت کربن دیاکسید گازی به یخ در این سحابی با آنچه در مناطق تشکیل ستاره مشاهده میشود، تفاوت قابل توجهی دارد. این امر نشان میدهد که فرآیندهای تشکیل یا تغییر یخ در سحابیهای سیارهای ممکن است متفاوت باشد.
آنا مارکوویچ یکی از نویسندگان اصلی مطالعه، تاکید میکند: این یافته نشان میدهد که حتی در آخرین مرحله زندگی ستارهها، محیطهای شیمیایی پیچیدهای وجود دارد که میتواند مواد پیچیدهای را به نسلهای آینده ستارهها و سیارات منتقل کند.
پیشینه شیمیایی سحابی پروانه
سحابی پروانه قبلا به دلیل غنای شیمیایی خود شناخته شده بود. مطالعات قبلی وجود کاتیون متیل (مولکولی کلیدی در واکنشهای شیمیایی آلی) و هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای (PAHs) را در آن گزارش کرده بودند. این اکتشافات NGC ۶۳۰۲ را به یک آزمایشگاه طبیعی ایدهآل برای بررسی مسیرهای شیمیایی در انتهای عمر ستارهها تبدیل کرده بود.
محققان پیشنهاد میکنند که برای تعیین اینکه آیا این پدیده در سایر سحابیهای سیارهای نیز رایج است یا خیر نیاز به مشاهدات با وضوح بالاتر است. این کار میتواند به اخترشناسان کمک کند تا داستان شیمیایی کامل ستارگان در حال مرگ را کنار هم بگذارند و نشان دهند که حتی در آخرین لحظات زندگیشان ستارهها به شکلدهی مواد مولکولی کیهان ادامه میدهند.
این کشف نهتنها دانش ما درباره سحابیهای سیارهای را گسترش میدهد بلکه نشان میدهد که محیطهایی که قبلا بهعنوان گورستانهای ستارهای تصور میشدند ممکن است میزبان ساختارهای شیمیایی پیچیده و پرمعنا باشند. با این یافته اخترشناسان بهتدریج داستان پایانی ستارهها را کاملتر میکنند و امیدوارند که این مسیرها به درک بهتر از منشا مواد پیچیده در جهان کمک کند.
انتهای پیام/
