آب در جهنم مرکز کهکشان پیدا شد؛ جیمز وب چیزی عجیب نزدیک سیاهچاله راه شیری دید
این آب البته به شکل اقیانوس، قطره یا یخ شناور در فضا نیست. دانشمندان مولکولهای آب را در پوستهای از گاز و غبار پیرامون ستارهای به نام IRS 3 شناسایی کردهاند؛ ستارهای که تنها حدود ۰٫۵۵ سال نوری از سیاهچاله مرکزی راه شیری فاصله دارد.
تلسکوپ فضایی جیمز وب نشانههای واضح آب را در پوشش گازی و غباری ستارهای در نزدیکی سیاهچاله عظیم مرکز راه شیری شناسایی کرده است؛ کشفی که نشان میدهد حتی در یکی از خشنترین محیطهای کهکشان، مولکولهای آب و غبار میتوانند شکل بگیرند و دوام بیاورند.
به گزارش راز بقا؛ مرکز کهکشان راه شیری جایی آرام نیست. در قلب آن، سیاهچالهای ابرپرجرم به نام کمان ای (Sagittarius A) قرار دارد که محیط اطرافش تحت تأثیر گرانش شدید، تابش و تراکم بالای ستارهها و گاز قرار گرفته است.
با این حال، تلسکوپ فضایی جیمز وب در همین منطقه نشانهای پیدا کرده که در نگاه اول با چنین محیط خشنی سازگار به نظر نمیرسد: آب.
این آب البته به شکل اقیانوس، قطره یا یخ شناور در فضا نیست. دانشمندان مولکولهای آب را در پوستهای از گاز و غبار پیرامون ستارهای به نام IRS 3 شناسایی کردهاند؛ ستارهای که تنها حدود ۰٫۵۵ سال نوری از سیاهچاله مرکزی راه شیری فاصله دارد.
اما اهمیت این کشف فقط به پیدا شدن آب محدود نمیشود. جیمز وب نشان داده است که یک ستاره در حال مرگ میتواند حتی در نزدیکی چنین سیاهچاله عظیمی، همچنان غبار و مواد شیمیایی تازه تولید کند و آنها را به محیط اطراف خود پس بدهد.
آب دقیقاً کجا پیدا شده است؟
اول باید یک سوءبرداشت را کنار بگذاریم.
جیمز وب آب را داخل خود سیاهچاله یا روی سطحی در اطراف افق رویداد آن پیدا نکرده است. چیزی که دانشمندان دیدهاند، امضای طیفی مولکولهای H₂O در پوشش گازی و غباری اطراف IRS 3 است.
IRS 3 یکی از منابع درخشان فروسرخ در مرکز کهکشان راه شیری است و مدتها به دلیل پوشش عظیم غبار پیرامونش مورد توجه اخترشناسان قرار داشت.
این ستاره در مرحلهای از زندگی خود قرار گرفته که به آن شاخه مجانبی غولهای سرخ یا AGB گفته میشود؛ مرحلهای که ستارههای تکاملیافته، بخش قابل توجهی از مواد خود را از طریق بادهای ستارهای به فضای اطراف میفرستند.
مشاهدات جیمز وب برای نخستین بار شواهد روشنی از آب را در همین پوشش اطراف IRS 3 نشان داده است.
چرا وجود آب در این منطقه عجیب است؟
مرکز کهکشان یکی از شدیدترین محیطهای شناختهشده در راه شیری است.
در چنین منطقهای، تابش شدید میتواند مولکولها را تجزیه کند و شرایط برای شکلگیری و بقای مواد مولکولی پیچیده چندان آسان نیست.
پیش از این نیز مشخص نبود ستارهای مانند IRS 3 که در چنین فاصلهای از Sagittarius A* قرار دارد، بتواند همچنان مقدار قابل توجهی غبار تولید کند.
اما دادههای جیمز وب تصویر متفاوتی ارائه کردند.
پژوهشگران نهتنها آب، بلکه غبار غنی از اکسیژن و سیلیکاتها را نیز شناسایی کردند. این یافته نشان میدهد محیط اطراف IRS 3 برخلاف برخی برداشتهای قبلی، متعلق به یک ستاره تکاملیافته و غنی از اکسیژن است.
ستارهای که در حال مرگ است، اما مواد تازه تولید میکند
IRS 3 حدود ۶ برابر خورشید جرم دارد و سن آن حدود ۷۲ میلیون سال برآورد شده است.
این ستاره اکنون در مرحلهای پیشرفته از زندگی خود قرار دارد و مقدار زیادی ماده را به فضای اطراف پرتاب میکند.
در واقع، آنچه جیمز وب مشاهده کرده فقط یک ستاره پیر نیست؛ بلکه یک کارخانه کوچک کیهانی در حال از دست دادن مواد خود است.
گاز و غبار خارجشده از چنین ستارههایی در مقیاسهای بسیار طولانی میتوانند وارد محیط میانستارهای شوند و بخشی از مواد اولیه تشکیل نسلهای بعدی ستارهها و سیارهها را فراهم کنند.
به همین دلیل، ستارههای تکاملیافته یکی از منابع مهم غبار کیهانی محسوب میشوند.
جیمز وب چه چیزی را در اطراف IRS 3 دید؟
اخترشناسان برای بررسی IRS 3 از ابزار MIRI جیمز وب استفاده کردند؛ ابزاری که امکان بررسی نور فروسرخ میانی را فراهم میکند.
طیف بهدستآمده دو نشانه قوی مربوط به غبار سیلیکاتی را نشان داد. مدلسازی این دادهها نیز وجود یک ساختار چندلایه و پوستهمانند از غبار را در اطراف ستاره نشان داد.
بر اساس مدل پژوهشگران، این پوشش غبار تا حدود ۱۰ هزار واحد نجومی از ستاره امتداد دارد.
دمای این ساختار نیز یکسان نیست؛ در بخشهای داخلی حدود ۱۲۰۰ کلوین است و در قسمتهای بیرونی تا حدود ۱۰۰ کلوین کاهش پیدا میکند.
در همین محیط گسترده و چندلایه است که نشانههای مولکولهای آب دیده شدهاند.
آب در اینجا به چه شکلی است؟
وقتی از «کشف آب» در فضا صحبت میکنیم، نباید تصور کنیم دانشمندان یک توده آب مایع پیدا کردهاند.
آنچه جیمز وب تشخیص داده، امضای مولکولی H₂O در طیف فروسرخ است.
این تفاوت اهمیت زیادی دارد. آب در محیط اطراف IRS 3 بخشی از ترکیب شیمیایی گاز و غبار است و کشف آن به معنای وجود آب مایع یا حتی یخ به شکل قابل مشاهده نیست.
پژوهشگران با بررسی طیف فروسرخ و مدلسازی ساختار پوسته اطراف ستاره توانستهاند حضور آب را شناسایی کنند.
یک غافلگیری دیگر؛ این ستاره آن چیزی نبود که تصور میشد
IRS 3 پیش از این نیز شناخته شده بود، اما درباره ماهیت شیمیایی آن ابهام وجود داشت.
برخی مطالعات قبلی احتمال داده بودند که این ستاره ویژگیهای یک ستاره غنی از کربن را داشته باشد.
دادههای جدید جیمز وب اما سرنخ دیگری ارائه کردند.
وجود ویژگیهای مشخص غبار سیلیکاتی نشان میدهد IRS 3 یک ستاره تکاملیافته غنی از اکسیژن است.
به بیان ساده، جیمز وب فقط یک ماده جدید پیدا نکرد؛ بلکه به اخترشناسان کمک کرد هویت شیمیایی ستاره را نیز دقیقتر مشخص کنند.
پوستهای عظیم که ستاره را احاطه کرده است
مدلسازی پژوهشگران نشان میدهد مواد خارجشده از IRS 3 در قالب چند پوسته پیرامون ستاره توزیع شدهاند.
این ساختار احتمالاً نتیجه از دست دادن تدریجی جرم ستاره در طول مرحله تکامل آن است.
پژوهش علمی منتشرشده در Astronomy & Astrophysics نرخ از دست دادن جرم IRS 3 را، با فرض سرعت باد ستارهای ۱۵ کیلومتر بر ثانیه، حدود ۶ × ۱۰⁻⁵ جرم خورشیدی در سال برآورد میکند.
یعنی این ستاره در مقیاس کیهانی با سرعت قابل توجهی در حال پس دادن مواد خود به محیط اطراف است.
آیا این کشف به معنای وجود حیات در مرکز راه شیری است؟
خیر.
وجود آب بهتنهایی هیچ مدرکی برای وجود حیات محسوب نمیشود.
در این مورد، آب بخشی از محیط گازی و غباری اطراف یک ستاره تکاملیافته است و کشف آن بیشتر برای مطالعه شیمی ستارهای، تشکیل غبار و بقای مولکولها در محیطهای بسیار پرانرژی اهمیت دارد.
در واقع، پرسش اصلی دانشمندان این نیست که «آیا آنجا حیات وجود دارد؟»
پرسش مهمتر این است:
چطور مولکولهایی مانند آب میتوانند در فاصلهای نسبتاً نزدیک به یک سیاهچاله ابرپرجرم، در برابر محیط خشن مرکز کهکشان دوام بیاورند؟
یافتههای جدید نشان میدهد دستکم در اطراف IRS 3، این اتفاق امکانپذیر است.
ستارهای در حال مرگ که مواد سازنده جهان را پس میدهد
شاید عجیبترین بخش این کشف همین باشد.
یک ستاره در حال پایان عمر خود، به جای اینکه صرفاً ناپدید شود، مواد تشکیلدهنده خود را به محیط اطراف بازمیگرداند.
این مواد میتوانند در چرخههای بعدی تشکیل ستارهها و اجرام آسمانی وارد شوند.
به این ترتیب، مرگ یک ستاره میتواند بخشی از فرایند ساختن نسلهای آینده کیهانی باشد.
اکنون جیمز وب نشان داده که این فرایند حتی در نزدیکی مرکز پرآشوب راه شیری نیز میتواند ادامه داشته باشد.
در فاصلهای تنها حدود نیم سال نوری از Sagittarius A*، ستارهای پیر هنوز در حال بیرون ریختن گاز و غبار است؛ و در میان همین مواد، نشانههای آب نیز دیده میشود.
شاید بنابراین تصویر دقیقتر مرکز کهکشان نه یک «جهنم کاملاً عقیم»، بلکه محیطی خشن و پرآشوب باشد که در آن، حتی ستارههای در حال مرگ نیز میتوانند مواد تازهای را به چرخه کیهانی بازگردانند.
و جیمز وب برای نخستین بار توانسته بخشی از این فرایند را با جزئیاتی بیسابقه مشاهده کند.
پرسشهای متداول
آب کجا نزدیک سیاهچاله راه شیری پیدا شده است؟
آب در پوشش گازی و غباری ستاره IRS 3 شناسایی شده است. این ستاره حدود ۰٫۵۵ سال نوری از سیاهچاله ابرپرجرم Sagittarius A* در مرکز راه شیری فاصله دارد.
آیا جیمز وب آب مایع پیدا کرده است؟
خیر. پژوهشگران امضای طیفی مولکولهای H₂O را در پوشش اطراف IRS 3 شناسایی کردهاند؛ این کشف به معنای وجود آب مایع نیست.
IRS 3 چیست؟
IRS 3 یک ستاره تکاملیافته از نوع AGB در نزدیکی مرکز راه شیری است که در حال از دست دادن مقدار زیادی از جرم خود و تشکیل یک پوشش گسترده از گاز و غبار است. جرم آن حدود ۶ برابر خورشید برآورد شده است.
فاصله IRS 3 از سیاهچاله مرکز راه شیری چقدر است؟
IRS 3 حدود ۰٫۵۵ سال نوری از Sagittarius A* فاصله دارد. این فاصله در مقیاس کهکشانی بسیار نزدیک محسوب میشود.
آیا وجود آب نزدیک سیاهچاله نشانه حیات است؟
خیر. این کشف هیچ مدرکی درباره وجود حیات ارائه نمیکند و اهمیت اصلی آن در شناخت شیمی ستارهای و امکان بقای مولکولها در محیط خشن مرکز کهکشان است.
منابع:
- Peißker, F. et al. (2026), “Dust production in the harsh environment of Sgr A: MIRI/JWST observation of the O-rich asymptotic giant branch star IRS 3”, Astronomy & Astrophysics, Vol. 712, A79.* مقاله علمی اصلی در Astronomy & Astrophysics
- European Space Agency (ESA), “Dust and water spotted close to giant black hole”, 11 August 2026. گزارش رسمی ESA
- ESA/Webb, “Webb reveals dust and water surviving in the extreme environment around the Milky Way’s central black hole”, 11 August 2026. گزارش علمی ESA/Webb
- University of Cologne, “A stellar envelope near the black hole Sgr A contains water”, 11 August 2026.* اطلاعیه دانشگاه کلن
خواندنیها
ارسال نظر
ویدیوهای برگزیده
دنیای گیاهان
علم و کیهان