تلسکوپ جیمز وب کوچک‌ترین ستاره‌ ناکام جهان را در خوشه‌ای اسرارآمیز کشف کرد

ستاره‌شناس‌ها با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، کوچک‌ترین ستاره‌ مردود (کوتوله قهوه‌ای) را در جهان شناخته‌شده کشف کردند. یکی از پرسش‌های بنیادی که در هر کتاب ستاره‌شناسی مطرح می‌شود این است: «کوچک‌ترین ستاره‌ها کدام‌اند؟» ستاره‌شناس‌ها در این پژوهش سعی کردند به این پرسش پاسخ دهند.

به گزارش لایوساینس، کوین لومان، ستاره‌شناس دانشگاه پنسیلوانیا و گروهش با تلسکوپ جیمز وب، پیش‌ستاره‌ای کوچک را در یک خوشه‌ی ستاره‌ای به نام IC 348 کشف کردند که در فاصله ۱۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد. این جرم احتمالاً یک کوتوله قهوه‌ای است؛ نوعی جرم که در مرز بین سیاره و ستاره قرار دارد. پژوهشگرها یافته‌های خود را ۱۳ دسامبر در مجله‌ی Astronomical منتشر کردند.

کوتوله‌های قهوه‌ای، ستاره‌های کامل نیستند بلکه به آن‌ها نزدیک‌اند. درواقع کوتوله‌های قهوه‌ای جرم کافی را برای حفظ همجوشی هیدروژنی در هسته‌ی خود ندارند. بااین‌حال جرمشان برای انتشار نور و گرما برای همجوشی نوع خاصی از هیدروژن به نام دوتریوم کافی است. دوتریوم شکل پایداری از هیدروژن با یک نوترون اضافی است؛ در حالی که هیدروژن معمولی فقط یک پروتون در هسته‌ی خود دارد.

این تصویر تلسکوپ جیمز وب، بخش مرکزی خوشه‌ی IC 348 را نشان می‌دهد که شامل سه کوتوله‌ی قهوه‌ای با جرم کمتر از هشت برابر مشتری است که با دایره در تصویر اصلی مشخص شده‌اند و به‌صورت مجزا در سمت راست تصویر می‌‌توانید آن‌ها را ببینید. وزن کوچک‌ترین کوتوله‌ی قهوه‌‌ای این خوشه، چهار برابر سیاره مشتری است.

اغلب ستاره‌ها در مقایسه با بزرگ‌ترین سیاره‌ها بسیار متراکم هستند؛ برای مثال خورشید ما نزدیک به ۱۰۰۰ برابر سیاره مشتری، بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی، جرم دارد، اما قطر آن فقط ده برابر قطر مشتری است. در مقابل یک کوتوله قهوه‌ای بزرگ می‌تواند ۸۰ مشتری را درون خود جای دهد، اما کوتوله قهوه‌ای جدید تنها سه تا چهار برابر سنگین‌تر از مشتری است و به‌این‌ترتیب به کوچک‌ترین ستاره یا جرم ستاره‌مانندی که تاکنون کشف‌شده تبدیل می‌شود. این ستاره همچنین بسیار جوان است و خوشه‌ی ستاره‌ای آن تنها ۵ میلیون سال سن دارد.

افزون بر این، کوتوله‌ی قهوه‌ای در خوشه‌ای مملؤ از مولکول‌های اسرارآمیز قرار دارد. پژوهشگرها آثاری طیفی از هیدروکربن ناشناس را کشف کردند؛ مولکولی که حاوی مواد خام حیاتی شناخته‌شده است. کاوشگر کاسینی ناسا همچنین آثار مولکولی مشابهی را در جو قمر زحل، تایتان کشف کرد اما اولین بار است که این شواهد جایی خارج از منظومه شمسی کشف می‌شوند.

مدل‌های جوی کوتوله‌ قهوه‌ای وجود آن را پیش‌بینی نمی‌کردند. پژوهشگرها با مشاهده اجرامی با سن جوان‌تر و جرم کمتر توانستند به یافته‌ی غیرمنتظره و جدید برسند. روی‌هم‌رفته این رصدها به پژوهشگرها در رسیدن به چشم‌انداز شفافی از شکل‌گیری ستاره‌ها و تبدیل آن‌ها به ستاره‌های ناکام کمک می‌کنند. پژوهشگرها امیدوارند رصدهای آینده، اجرام ستاره‌ای کوچک‌تری را آشکار کنند.