یافته تلسکوپ جیمز وب: دورترین ستاره کشف‌شده ممکن است اصلاً ستاره نباشد

ایرندل که در کهکشان «کمان سپیده‌دم» در فاصله‌ی ۱۲٫۹ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد، از طریق پدیده‌ای به نام همگرایی گرانشی کشف شد. این پدیده که توسط نظریه نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی شده، زمانی رخ می‌دهد که اجرام عظیم، نور عبوری از کنارشان را خم می‌کنند. یک خوشه‌ی کهکشانی بسیار بزرگ که میان زمین و ایرندل قرار دارد، آن‌قدر عظیم است که بافت فضا-زمان را خم و اثری شبیه ذره‌بین ایجاد کرده است؛ همین باعث شد ستاره‌شناسان بتوانند نور ایرندل را مشاهده کنند؛ نوری که در حالت عادی بسیار ضعیف‌تر از آن بود که دیده شود. پژوهش‌ها نشان می‌دهد که به دلیل همین اثر همگرایی گرانشی، تصویر ایرندل دست‌کم ۴هزار برابر بزرگ‌تر به نظر می‌رسد.

قدرت بزرگ‌نمایی در برخی نواحی ویژه به بیشترین میزان خود می‌رسد. اگر ستاره یا کهکشانی درست در کنار یکی از این نواحی قرار بگیرد، تصویر آن می‌تواند صدها یا حتی هزاران برابر روشن‌تر از حالت عادی دیده شود. به نظر می‌رسد ایرندل درست در نزدیکی یکی از همین «نقاط طلایی» قرار گرفته است؛ به همین دلیل حتی با اینکه تقریبا ۱۲٫۹ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد توانسته‌ایم آن را ببینیم. چنین هم‌ترازی‌های نزدیک به کمال، بسیار نادرند و همین موضوع باعث شد که ستاره‌شناسان به توضیح‌های جایگزین فراتر از یک ستاره‌ی منفرد هم بیندیشند.

پژوهشگرها پس از کشف ایرندل در سال ۲۰۲۲، این جرم را با استفاده از داده‌های دوربین فروسرخ نزدیک تلسکوپ جیمز وب (NIRCam) تحلیل کردند. آن‌ها با بررسی روشنایی و اندازه‌ی آن، نتیجه گرفتند که ایرندل ممکن است ستاره‌ای عظیم، بیش از دو برابر داغ‌تر و تقریباً یک میلیون برابر درخشان‌تر از خورشید باشد. ستاره‌شناس‌ها همچنین در رنگ ایرندل، نشانه‌ای از وجود یک ستاره‌ی همراه سردتر پیدا کردند. پاسکاله و تیمش با استفاده از داده‌های طیف‌سنجی ابزار NIRSpec تلسکوپ جیمز وب، سن و محتوای فلزی ایرندل را مطالعه کردند.

تیم پژوهشی به پیوستار طیفی ایرندل نگاه کرد که اساساً نشان می‌دهد روشنایی آن چگونه به‌طور پیوسته در طول‌موج‌های مختلف نور تغییر می‌کند. این الگو با آنچه از یک خوشه‌ی ستاره‌ای انتظار می‌رود و حداقل با نور ترکیبی چندین ستاره همخوانی داشت.

پژوهشگران تاکنون تنها احتمال «خوشه‌ی ستاره‌ای» را بررسی کرده‌اند. آن‌ها تمام سناریوهای ممکن را مانند اینکه ایرندل ستاره‌ی منفرد یا منظومه چندستاره‌ای باشد، بررسی و نتایج را مقایسه نکرده‌اند.

تیم پژوهشی توافق دارند که کلید حل معمای ایرندل، رصد اثرات ریزهمگرایی است. ریزهمگرایی یا میکرولنزینگ زیرمجموعه‌ای از همگرایی گرانشی به شمار می‌رود که در آن یک جسم عبوری، زمانی که یک جسم نزدیک‌تر دقیقاً در مقابل آن قرار می‌گیرد، تصویر جرم دوردست را موقتاً تغییر می‌دهد. تغییرات روشنایی ناشی از ریزهمگرایی زمانی که اجرام دوردست کوچک هستند (مانند ستاره‌ها، سیارات یا منظومه‌های ستاره‌ای) بیشتر قابل مشاهده است تا خوشه‌های ستاره‌ای بسیار بزرگ.

پژوهش ۳۱ ژوئیه در نشریه اخترفیزیک منتشر شد.