شاهکار جدید جیمز وب؛ رمزگشایی از ابرنواختر مشهور

«تلسکوپ فضایی جیمز وب» مطالعه یکی از مشهورترین ابرنواخترها موسوم به «ابرنواختر ۱۹۸۷ای»(Supernova ۱۹۸۷A) یا «اس‌ان ۱۹۸۷ای»(SN ۱۹۸۷A) را آغاز کرده است. اس‌ان ۱۹۸۷ای که در فاصله ۱۶۸ هزار سال نوری از ما در ابر ماژلانی بزرگ واقع شده، از زمان کشف در فوریه ۱۹۸۷، برای حدود ۴۰ سال هدف مشاهدات در طول موج‌های طیفی از پرتوهای گاما گرفته تا رادیویی بوده است.

مشاهدات جدید «دوربین فروسرخ نزدیک»(NIRCam)، سرنخ‌های مهمی را پیرامون چگونگی گسترش یافتن یک ابرنواختر به مرور زمان برای شکل دادن به بقایای خود ارائه می‌دهد.

عکس جدید جیمز وب، یک ساختار مرکزی مانند سوراخ کلید را نشان می‌دهد. این مرکز مملو از توده‌های گاز و غبار است که در اثر انفجار ابرنواختر به بیرون پرتاب می‌شوند. غبار آن قدر متراکم است که حتی پرتو فروسرخ نزدیک که جیمز وب تشخیص می‌دهد، نمی‌تواند به آن نفوذ کند و یک سوراخ تاریک مشابه سوراخ کلید را به وجود می‌آورد.

یک حلقه روشن، سوراخ کلید داخلی را احاطه کرده و نواری را در اطراف آن تشکیل داده است که دو بازوی ضعیف حلقه‌های بیرونی به شکل ساعت شنی را به هم متصل می‌کند. حلقه از موادی که ده‌ها هزار سال پیش در اثر انفجار ابرنواختر به بیرون پرتاب شده‌اند، تشکیل شده و حاوی نقاط داغ درخشانی است که با برخورد موج ضربه‌ای ابرنواختر به شکل حلقه ظاهر می‌شوند. در حال حاضر لکه‌هایی حتی در بیرون از حلقه دیده می‌شوند که با انتشارات پراکنده اطراف آن همراه هستند و مکان‌هایی را نشان می‌دهند که ابرنواختر در آنها به مواد بیرونی بیشتری برخورد می‌کند.

اگرچه این ساختارها با درجات متفاوتی توسط تلسکوپ‌های فضایی «هابل» و «اسپیتزر» ناسا و «رصدخانه پرتو ایکس چاندرا» آشکار شده‌اند اما حساسیت بی‌نظیر و قدرت تفکیک جیمز وب، ویژگی جدیدی را در بقایای ابرنواختر نشان می‌دهد که به صورت ساختارهای هلال‌مانند کوچک ظاهر شده‌اند. تصور می‌شود این هلال‌ها بخشی از لایه‌های بیرونی گازی باشند که در اثر انفجار ابرنواختر به بیرون پرتاب می‌شوند. روشنایی آنها ممکن است نشانه‌ای از پدیده نوری «روشنایی لبه» باشد که از مشاهده مواد در حال انبساط در فضای سه‌بعدی حاصل می‌شود. به عبارت دیگر، در زاویه دید ما این گونه به نظر می‌رسد که در این دو هلال، مواد بیش از آنچه که واقعا هستند، وجود داشته باشند.

وضوح بالای این تصاویر نیز قابل توجه است. پیش از جیمز وب، تلسکوپ اسپیتزر که اکنون بازنشسته شده است، این ابرنواختر را در پرتو فروسرخ رصد می‌کرد و داده‌های کلیدی را در مورد چگونگی تکامل یافتن انتشارات آن در طول زمان ارائه می‌داد. با وجود این، اسپیتزر هرگز نتوانست این ابرنواختر را با چنین وضوح و جزئیاتی رصد کند.

به رغم دهه‌ها مطالعه از زمان کشف اولیه ابرنواختر، رازهای متعددی به جا مانده‌اند؛ به ‌ویژه پیرامون ستاره نوترونی که باید پس از انفجار ابرنواختر شکل گرفته باشد. جیمز وب مانند اسپیتزر به رصد این ابرنواختر ادامه خواهد داد. «طیف‌نگار فروسرخ نزدیک»(NIRSpec) و «دستگاه فروسرخ میانی»(MIRI) به ستاره‌شناسان امکان می‌دهند تا داده‌های جدید و با کیفیت بالا را در طول زمان ثبت کنند و بینش جدیدی را در مورد ساختارهای هلالی جدید به دست آورند. علاوه بر این، جیمز وب به همکاری با هابل، چاندرا و دیگر رصدخانه‌ها ادامه خواهد داد تا بینش جدیدی را در مورد گذشته و آینده این ابرنواختر افسانه‌ای ارائه دهد.