کشف ابر مولکولی عظیم و پنهان در مجاورت زمین، شگفتی دانشمندان را برانگیخت
ستاره‌شناسان موفق به کشف نزدیک‌ترین ابر مولکولی شناخته‌شده به زمین شده‌اند؛ کشفی که امکان مشاهده‌ی بی‌سابقه و نزدیک فرآیند بازیافت کیهانی ماده را فراهم می‌کند؛ رویدادی که به تولد ستارگان و سیارات جدید منجر می‌شود.
ابر تازه کشف‌شده که با الهام از الهه سپیده‌دم در اسطوره‌شناسی یونان، «ائوس» (Eos) نام‌گذاری شده، توده‌ای عظیم و هلالی‌شکل از گاز هیدروژن است که تنها ۳۰۰ سال نوری با زمین فاصله دارد. قطر آن حدود ۱۰۰ سال نوری است و در آسمان به اندازه‌ای وسیع است که می‌تواند حدود ۴۰ ماه زمین را در کنار هم جا دهد؛ از این رو یکی از بزرگ‌ترین ساختارهای آسمانی محسوب می‌شود.
«بلیکزلی بورکهارت»، استاد فیزیک و اخترشناسی دانشگاه «راتگرز» و سرپرست تیم کشف، به لایوساینس گفت: «این ابر بسیار عظیم است و تا به حال کاملاً پنهان مانده بود.»
ائوس با وجود اندازه عظیم و فاصله نسبتاً نزدیک آن به زمین، تاکنون به‌دلیل کمبود کربن‌مونوکسید (CO) از دید تلسکوپ‌ها مخفی مانده بود. CO مولکولی روشن و قابل تشخیص است که دانشمندان معمولاً برای شناسایی ابرهای مولکولی به آن تکیه می‌کنند.
اما پژوهشگران این بار ائوس را از طریق تابش فلورسانس مولکول‌های هیدروژن درون آن شناسایی کردند؛ روشی نوآورانه که ممکن است به کشف تعداد زیادی ابر پنهان دیگر در کهکشان منجر شود. به گفته بورکهارت: «قطعاً ابرهای تاریک CO بیشتری منتظر کشف‌شدن هستند.»
هیدروژن مولکولی فراوان‌ترین ماده در کیهان است. کشف و بررسی ابرهایی مانند ائوس می‌تواند به ستاره‌شناسان کمک کند تا منابع پنهان هیدروژن را شناسایی کنند و در نتیجه، برآورد دقیق‌تری از مقدار ماده موجود برای شکل‌گیری ستارگان و سیارات در سراسر کیهان داشته باشند.
ابری که در تاریکی می‌درخشد
بورکهارت ائوس را هنگام تحلیل داده‌هایی ۲۰ ساله از طیف‌نگار مستقر بر ماهواره «علوم و فناوری کره جنوبی» (Korean Science and Technology Satellite-1) کشف کرد. این ماهواره در سال ۲۰۰۳ به مدار زمین پرتاب شد تا توزیع گاز داغ در کهکشان راه شیری را نقشه‌برداری کند.
طیف‌نگار این ماهواره مشابه عملکرد منشور در تجزیه نور مرئی، نور فرابنفش دور را به طیفی از طول‌موج‌ها تجزیه می‌کند و به دانشمندان امکان می‌دهد تا تابش‌های ناشی از مولکول‌های مختلف را شناسایی کنند. بورکهارت در بیانیه‌ای گفت: «در منطقه‌ای از آسمان که به‌ظاهر خالی بود، داده‌های مربوط به مولکول‌های هیدروژن نشان دادند که ائوس واقعاً در تاریکی می‌درخشد.»
او افزود: «کشف ائوس بسیار تصادفی بود. داشتم به این داده‌ها نگاه می‌کردم که این ساختار را دیدم. با خودم گفتم: اوه، نمی‌دانم این چیست. بسیار منحصر به فرد است.»
- چرا فضا با وجود ستارگان بی‌شمار این‌قدر تاریک است؟05 08 02مطالعه '3
- کهکشان راه شیری ممکن است بخشی از یک محله کیهانی بسیار بزرگ‌تر باشد09 08 03مطالعه '3
ائوس دراثر تعامل با ساختاری عظیم و شناخته‌شده به نام «مهمیز قطبی شمال» (North Polar Spur) به شکل هلالی خود در آمده است. مهمیز قطبی شمال منطقه‌ای گسترده از گاز یونیده است که از صفحه کهکشان راه شیری تا قطب شمال آسمانی کشیده شده است. به گفته بورکهارت، شکل ائوس در عرض‌های کهکشانی بالا کاملاً با مهمیز قطبی شمال همسو است که نشان می‌دهد انرژی و تابش ساطع‌شده از این ساختار که احتمالاً از بقایای ابرنواخترها یا بادهای ستاره‌ای منشأ گرفته با گازهای اطراف، از جمله ائوس، برهم‌کنش داشته و آن‌ها را تحت تأثیر قرار داده‌اند.
ائوس تا ۶ میلیون سال آینده تبخیر خواهد شد
شبیه‌سازی‌های انجام‌شده برای ردیابی روند تحول ائوس، به‌ویژه نحوه تجزیه‌شدن مخزن هیدروژن مولکولی آن توسط فوتون‌ها و پرتوهای کیهانی پرانرژی ناشی از مهمیز قطبی شمال و منابع دیگر، نشان می‌دهد که این ابر در حدود ۶ میلیون سال آینده تبخیر خواهد شد.
در یک پژوهش تکمیلی، دانشمندان برای یافتن نشانه‌هایی از شکل‌گیری اخیر یا جاری ستاره‌ها در ائوس، از داده‌های «تلسکوپ فضایی گایا» متعلق به آژانس فضایی اروپا که اخیراً بازنشسته شده، استفاده کردند. یافته‌ها که هنوز به‌طور رسمی بررسی نشده‌اند، نشان می‌دهد این ابر تاکنون دوره قابل توجهی از زایش ستاره‌ای را تجربه نکرده است. بااین‌حال، هنوز مشخص نیست که آیا پیش از تبخیر، فرصت شکل‌گیری ستاره در آن فراهم خواهد شد یا نه.
بورکهارت و همکارانش هم‌اکنون در حال طراحی مأموریتی برای ناسا هستند که نام آن را از همین ابر تازه کشف‌شده گرفته‌اند. این تلسکوپ فضایی پیشنهادی، با نام «ائوس»، قرار است در طول‌موج‌های فرابنفش دور به رصد محتوای هیدروژن مولکولی در ابرهای سراسر کهکشان راه شیری، از جمله خود ائوس بپردازد و سرشماری دقیقی از فرآیندهای شکل‌گیری و نابودی این گاز انجام دهد.
بورکهارت در پایان گفت: «سؤالات بی‌پایان زیادی هنوز باقی مانده‌اند. ما تازه شروع کرده‌ایم.»
یافته‌های پژوهش در نشریه «نیچر آسترونومی» منتشر شده است.