کشف تلسکوپ جیمز وب: دورترین ستاره شناساییشده ممکن است واقعاً ستاره نباشد

ایرندل که در کهکشان «کمان سپیدهدم» واقع در فاصلهای معادل ۱۲٫۹ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد، از طریق پدیدهای به نام همگرایی گرانشی کشف شده است. این پدیده که طبق نظریه نسبیت عام اینشتین پیشبینی میشود، به هنگام عبور نور از کنار اجرام بزرگ، باعث انحنای مسیر نور میشود. وجود یک خوشهی کهکشانی بسیار بزرگ درست در میان زمین و ایرندل، به قدری قوی است که بافت فضا-زمان را خم کرده و به ایجاد اثراتی شبیه به ذرهبین منجر شده است؛ همین عامل موجب گردیده که ستارهشناسان توانستهاند نور ایرندل را رصد کنند؛ نوری که عموماً بسیار ضعیفتر از آن است که قابل مشاهده باشد. تحقیقات نشان میدهد که تحت تأثیر این همگرایی گرانشی، تصویر ایرندل حداقل ۴۰۰۰ برابر بزرگتر به نظر میرسد.
بیشتر بخوانید:
در برخی نواحی خاص، قدرت بزرگنمایی به حداکثر میرسد. در صورتی که ستاره یا کهکشانی در نزدیکی این نواحی قرار بگیرد، تصویر آن میتواند صدها یا حتی هزاران برابر درخشانتر از وضعیت معمولش مشاهده شود. به نظر میرسد ایرندل به دقت در نزدیکی یکی از این «نقاط طلایی» واقع شده است؛ بنابراین، حتی با وجود فاصلهی تقریبی ۱۲٫۹ میلیارد سال نوری، قادر به مشاهده آن شدهایم. یافتن چنین همترازیهایی نزدیک به کمال، بسیار نادر است و این موضوع موجب شد تا ستارهشناسان به بررسی توضیحات معقول دیگر فراتر از یک ستارهی منفرد بپردازند.
پس از شناسایی ایرندل در سال ۲۰۲۲، محققان با استفاده از دادههای دوربین فروسرخ نزدیک تلسکوپ جیمز وب (NIRCam) به تحلیل این جرم پرداختند. با بررسی روشنایی و اندازهی ایرندل، آنها نتیجه گرفتند که این جرم ممکن است ستارهای عظیم باشد که بیش از دو برابر داغتر و تقریباً یک میلیون برابر درخشانتر از خورشید است. همچنین ستارهشناسها نشانههایی از وجود یک ستارهی همراستا با ایرندل، که سردتر از آن است، در رنگ این جرم یافتند. پاسکاله و تیم او با بهرهگیری از دادههای طیفسنجی ابزار NIRSpec تلسکوپ جیمز وب، سن و محتوای فلزی ایرندل را مورد بررسی قرار دادند.
تیم تحقیقاتی به تجزیه و تحلیل پیوستار طیفی ایرندل پرداخت که اساساً نشان میدهد چطور روشنایی آن به طور متوالی در طولموجهای مختلف نور تغییر میکند. این الگو با انتظارات از یک خوشهی ستارهای و حداقل با نور ترکیبی چندین ستاره همخوانی داشت.
پژوهشگران تا کنون فقط به احتمال وجود «خوشهی ستارهای» پرداختهاند. آنها تمام سناریوهای ممکن را از جمله اینکه آیا ایرندل یک ستارهی مستقل است یا بخشی از یک منظومهی چندستارهای، بررسی کرده و نتایج را تحلیل نکردهاند.
تیم تحقیقاتی به این نتیجه رسیده است که کلید حل معمای ایرندل، رصد تأثیرات ریزهمگرایی است. ریزهمگرایی یا میکرولنزینگ یک زیرمجموعه از همگرایی گرانشی به شمار میآید که در آن یک جسم عبوری، وقتی مانع یک جسم نزدیکتر میشود، تصویر جرم دوردست را به طور موقت تغییر میدهد. تغییرات روشنایی که ناشی از ریزهمگرایی هستند، عمدتاً زمانی قابل مشاهدهتر هستند که اجرام دوردست کوچکتر (مانند ستارهها، سیارات یا منظومههای ستارهای) باشند تا در مقایسه با خوشههای بسیار بزرگ ستارهای.
این تحقیق در تاریخ ۳۱ ژوئیه در نشریه اخترفیزیک به چاپ رسید.