اخترشناسان دانشگاه کالیفرنیا در برکلی با استفاده از دوربین‌های فروسرخ تلسکوپ فضایی اسپیتزر، اندازه‌گیری‌های دقیقی انجام داده‌اند که نشان می‌دهد غبار موجود در این سحابی به‌زحمت به یک‌درصد مقدار غبار پیش‌بینی‌شده در نظریه ابرنواخترهای با هسته رمبیده‌شده می‌رسد. این مقدار که یک‌هزارم جرم خورشید اندازه‌گیری شده‌است، حتی از مجموع جرم سیارات منظومه شمسی هم کمتر است.
این اختلاف فاحش، مشکل بزرگی را در مقابل دانشمندانی قرار داده‌است که تلاش می‌کنند منشا ستارگان را در جهان آغازین درک کنند؛ آنها عقیده دارند غباری که از انفجارهای ابرنواختری ستارگان آغازین تولیدشد، نقش بسیار مهمی در تولید ستارگان نسل جدیدتر برعهده داشت. مدت‌ها بود اخترشناسان می‌دانستند غبار موجود در سحابی‌های برجامانده از انفجارهای ابرنواختری ستارگان ابرسنگین در کهکشان راه‌شیری کمتر از پیش‌بینی‌های نظری است، اما امیدوار بودند ابرنواخترهای ابر ماژلانی کوچک که تحول کمتری یافته‌است، تطابق بهتری با مدل‌های نظری داشته‌باشند.
به‌نظر استانیمیرویچ، اختلاف فاحش بین مشاهدات تجربی و محاسبات نظری یا از عاملی ناشی می‌شود که بر بازدهی فرآیند فشرده‌شدن عناصر سنگین و تشکیل غبار تاثیر می‌گذارد؛ یا از روند بسیار بالاتر تخریب غبار در امواج ضربه‌ای بسیار پرانرژی ابرنواختر که در محاسبات وارد نشده‌است ؛و یا حجم عظیمی از غبار با دمای پایین که احتمالا از دید دوربین‌های فروسرخ پنهان مانده‌است و اخترشناسان آنها در محاسبات وارد نکرده‌اند.
این یافته‌ها هم‌چنین پیشنهاد می‌دهد دیگر فرآیندهای تولید غبار، بخصوص بادهای نیرومند ستارگان سنگین، نقش بسیار مهم‌تری در تولید غبار کهکشان‌های آغازین نسبت به ابرنواخترها داشته‌باشند.
مدل‌های فعلی تحول ستارگان پیش‌بینی می‌کنند که ستارگان سنگین (ده تا چهل برابر بزرگ‌تر از خورشید) زندگی خود را با فروریزش عظیم هسته و پرتاب‌کردن لایه‌های بیرونی‌تر به‌پایان می‌رسانند. در این فرآیند که به انفجار ابرنواختری مشهور است، عناصر سنگین (سیلیکون، کربن، آهن و مانند آنها) در ابر کروی منبسط‌شونده‌ای به بیرون پرتاب می‌شوند. دانشمندان حدس می‌زنند این فرآیند، منبع اصلی موادی است که علاوه بر هیدروژن و هلیوم در تولید نسل جدید ستارگان که دارای عناصر فلزی و سنگین هستند دخالت دارد.
استانیمیرویچ و همکارانش در دانشگاه‌های برکلی، هاروارد، کالتک، بوستون و چند نهاد بین‌المللی دیگر، گروهی را تشکیل می‌دهند که به نقشه‌برداری اسپیتزر از ابر ماژلانی کوچک (S3MC) مشهور شده است. این گروه با استفاده از وضوح عالی و تفکیک فوق‌العاده تلسکوپ فضایی اسپیتزر در نور فروسرخ به بررسی برهمکنش‌های بین ستارگان سنگین، ابرهای غبار مولکولی و محیط اطرافشان می‌پردازد.
ابر ماژلانی کوچک به همراه همدمش، ابر ماژلانی بزرگ، جزو کهکشان‌های کوتوله نامنظم طبقه‌بندی می‌شوند و به‌دور کهکشان راه‌شیری گردش می‌کنند. هم راه‌شیری و هم ابرهای ماژلانی حدود سیزده‌میلیارد سال عمر دارند و در این دوره بسیار طولانی، راه‌شیری این دو قمر کهکشانی را بارها کشیده و فشار داده‌است و درونشان اغتشاشی داخلی به‌راه انداخته است. اخترشناسان حدس می‌زنند این اغتشاش داخلی عامل روند کند تولد ستارگان در این کهکشان‌ها و در نتیجه تحول کندتر ستارگان در آنها است که سبب می‌شود ابر ماژلانی کوچک شبیه به کهکشان‌های جوان و دوردست دیده شود. مقدار غبار و فراوانی عناصر سنگین در این کهکشان بسیار کمتر از کهکشان خودمان است و این درحالی‌است که میدان تابش‌های میان‌ستاره‌ای ستارگان بسیار شدیدتر از کهکشان راه‌شیری است. تمام این شرایط در جهان ابتدایی هم وجود داشته‌اند.
در سال 2005، گروه S3MC برای پنجاه ساعت از دوربین آرایه‌ای فروسرخ (IRAC) و نورسنج تصویربردار چندباندی (MIPS) استفاده کرد تا از بخش مرکزی این کهکشان تصاویر دقیقی بدست آورد. در بخشی از این تصویر، حباب کروی قرمزرنگی دیده می‌شد که دقیقا متناظر با یک چشمه قدرتمند تابش‌ایکس بود که پیش‌ازاین توسط رصدخانه فضایی چاندرا شناسایی شده‌بود. این حباب قرمزرنگ به‌عنوان سحابی ابرنواختری 1E0102.2-7219 شناسایی شد. این سحابی پیش‌ازاین در طول‌موج‌های مریی، تابش‌ایکس و رادیویی بررسی شده‌بود، اما هیچ‌گاه در نور فروسرخ از آن تصویربرداری نشده‌بود.
گروه تحقیقاتی S3MC در برنامه بعدی خود قصد دارد با استفاده از تلسکوپ فضایی اسپیتزر، طیف این سحابی را بررسی کند و داده‌های کاملی را از ترکیب شیمیایی دانه‌های غبار تشکیل‌شده در انفجار ابرنواختری بدست آورد.
منبع : SpaceflightNow.com
نويسنده : ذولفقار دانشی