في ديسمبر 2023، أكمل تلسكوب هابل الفضائي أكبر برنامج له منذ إطلاقه في عام 1990. ومن خلال هذا البرنامج، أجرى التلسكوب ملاحظات لـ 500 نجم فردي على مدار ثلاث سنوات، والعلماء الآن جاهزون للتعمق في بيضة عيد الفصح الكونية هذه من البيانات.
يُطلق على المسح الشامل لتلسكوب هابل اسم مكتبة تراث الأشعة فوق البنفسجية للنجوم الشباب كمعايير أساسية، أو ULLYSES؛ اعتبر مشغلو ULLYSES هابل هو التلسكوب النشط الوحيد القادر على إنجاز مثل هذا المسعى الرائد.
ومع ذلك، ستستمر علاجات المراقبة بالأشعة فوق البنفسجية هذه بعد عطلة عيد الفصح، مما سيبقي الباحثين مشغولين لعقود قادمة حيث يقدمون رؤية جديدة حول تكوين النجوم وتطورها وتأثير النجوم على محيطها.
“أعتقد أن مشروع ULLYSES سيكون تحويليًا، وسيؤثر على الفيزياء الفلكية بشكل عام، بدءًا من الكواكب الخارجية إلى تأثيرات النجوم الضخمة على تطور المجرات، وحتى فهم المراحل الأولى للكون المتطور،” جوليا رومان دوفال، قائدة فريق تنفيذ ULLYSES في التلسكوب الفضائي. وقال معهد العلوم (STScI) في بالتيمور بولاية ماريلاند في بيان. “وبصرف النظر عن الأهداف المحددة للبرنامج، يمكن أيضًا استخدام البيانات النجمية في مجالات الفيزياء الفلكية بطرق لا يمكننا تخيلها بعد.”
متعلق ب: تلسكوب هابل يشهد ولادة نجم جديد في عرض ضوئي كوني مذهل (صورة)
استخدم فريق ULLYSES تلسكوب هابل لدراسة 220 نجمًا أولًا، ثم قام بالتنقيب في أرشيف التلسكوب الفضائي لاستعادة ملاحظات 275 نجمًا آخر. قام الباحثون أيضًا بدمج بيانات حول النجوم من عدد كبير من التلسكوبات الفضائية الأخرى والمراصد الأرضية.
تتكون مجموعة بيانات ULLYSES المكتملة من أطياف نجمية تحتوي على معلومات حول درجة حرارة كل نجم وتركيبه الكيميائي والسرعة التي يدور بها.
هابل وأوليسيس يرى اللون الأحمر (والأزرق)
من الأمور ذات الأهمية الخاصة لفريق ULLYSES النجوم الزرقاء فائقة الحرارة والضخمة التي يمكن أن تنمو لتصبح أكثر سطوعًا بمليون مرة من شمسنا. تتوهج هذه النجوم الحارقة بقوة في الضوء فوق البنفسجي، مما يعني أن هابل يمكنه تمييزها بسهولة.
تعيش النجوم الزرقاء الضخمة بسرعة وتموت شابة، وتحترق بسرعة من خلال الوقود اللازم لعمليات الاندماج النووي الجوهرية وتشكل “المعادن”، وهو المصطلح الذي يستخدمه علماء الفلك لوصف العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم. الهيدروجين والهيليوم هما العنصران اللذان تتكون منهما النجوم في الغالب في بداية حياتها.
يمكن للأطياف النجمية للنجوم الزرقاء الضخمة أن تكشف تفاصيل حول سرعات الرياح النجمية القوية التي تتدفق إلى الخارج منها. بعد أن تنفجر النجوم الضخمة في انفجارات المستعرات الأعظم، فإن هذه الرياح النجمية هي التي تشتت العناصر التي شكلتها تلك النجوم. ثم تنتشر العناصر في جميع أنحاء الكون، لذا فإن فهم هذه الرياح سيكون خطوة كبيرة نحو فهم التوزيع المجري للعناصر الثقيلة التي تصبح اللبنات الأساسية للجيل القادم من النجوم والكواكب. وقد تصبح هذه العناصر في النهاية أساس الحياة في الكون أيضًا.
وبسبب عملية التشتت هذه، فإن كل جيل نجمي لاحق يحتوي على تركيز أكبر من المعادن مقارنة بالجيل السابق. تشكلت عندما كانت غالبية الذرات في الكون عبارة عن هيدروجين وقليل من الهيليوم، ويعتبر الجيل الأول من النجوم “فقيرًا بالمعادن”، في حين أن الأجيال اللاحقة من النجوم، بما في ذلك الشمس، “غنية بالمعادن”.
استهدف أوليسيس وهابل النجوم الزرقاء في المجرات القريبة من درب التبانة والتي يبدو أنها تعاني من نقص المعادن. وبالتالي، يمكن لهذه النجوم أن تكون بمثابة وكلاء للنجوم الأقدم، مما يساعد العلماء على التحقيق في النجوم التي كانت موجودة في الكون الوليد وهي الآن خارج النطاق الذي يمكننا من خلاله رؤية التفاصيل العميقة بسهولة.
وقال رومان دوفال: “إن ملاحظات ULLYSES هي نقطة انطلاق لفهم تلك النجوم الأولى ورياحها في الكون وكيف تؤثر على تطور مجرتها المضيفة الشابة”.
في الطرف الآخر من طيف الألوان (والحجم)، ركز مشروع ULLYSES أيضًا على النجوم الشابة التي تكون أكثر برودة وأصغر حجمًا وأكثر احمرارًا من الشمس. وتقع هذه النجوم أيضًا بالقرب من الأرض، في مناطق تشكل النجوم النشطة في درب التبانة.
خلال سنوات تكوينها، عندما كانت تجمع الكتلة من أقراص الغاز والغبار التي تحيط بها، خلقت هذه النجوم الحمراء الشابة اضطرابًا في أنظمتها عن طريق إطلاق الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية عالية الطاقة. وهذا من شأنه أن يؤثر على الأقراص المكونة للكواكب حول هذه النجوم، ويؤثر على ما إذا كانت الكواكب التي ستولد في النهاية حول هذه النجوم يمكن أن تكون صالحة للحياة.
يمكن لملاحظات هابل التي تم جمعها لصالح ULLYSES أن تساعد العلماء على فهم أفضل للعمليات التي من خلالها تقوم هذه النجوم الشابة بتراكم المادة من محيطها لتتراكم على الكتلة المطلوبة لتحفيز الاندماج النووي للهيدروجين إلى الهيليوم. إن بدء هذه العملية من شأنه أن يجعل النجم الشاب نجمًا كاملاً.
ويمكن أن يكشف هذا أيضًا عن تأثير هذه النجوم على الأقراص المحيطة بها، والتي ستشكل في النهاية الكواكب. وبالتالي، فإن دراسة المسح يمكن أن تساعد العلماء على فهم أفضل للأنظمة الأكثر ملاءمة للبحث عن الحياة.
قصص ذات الصلة:
– يركز تلسكوب جيمس ويب الفضائي على منطقة تشكل النجوم في مجرة المثلث (صور)
– إن بقعة الضوء التي ألمحها هابل هي في الواقع مجرة قديمة هائلة، كما يكشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي
– تلسكوب جيمس ويب الفضائي يزيد من تعقيد مفارقة الكون المتوسعة عن طريق التحقق من عمل هابل
قال رومان دوفال: “تم تصميم ULLYSES في الأصل كبرنامج مراقبة يستخدم مطياف هابل الحساس. ومع ذلك، تم تعزيز البرنامج بشكل كبير من خلال عمليات الرصد المنسقة والإضافية التي يقودها المجتمع مع المراصد الأرضية والفضائية الأخرى”. “مثل هذه التغطية الواسعة تسمح لعلماء الفلك بالتحقيق في حياة النجوم بتفاصيل غير مسبوقة ورسم صورة أكثر شمولاً لخصائص هذه النجوم وكيفية تأثيرها على بيئتها.”
حتى قبل أن تقدم بيانات ULLYSES رؤى جديدة حول حياة النجوم وبيئاتها، يوضح هذا المسح أنه حتى بعد أكثر من ثلاثة عقود من الملاحظات الكونية، لا يزال هابل يقدم علومًا رائدة.