گروهی از منجمان ایرانی و انگلیسی نخستین نقشه سه بعدی از حباب محلی را با رصد باندهای پخشی میان ستاره ای که منشاء ناشناخته ای داشته و تنها اثراتی بر روی طیف ستاره ها دارند را با استفاده از تلسکوپ هایی در دو نیمکره شمالی و جنوبی منتشر کردند. این مشاهدات سوالات جدیدی را پیش پای منجمان می گذارد و می تواند آنها را به سوی درک بهتری از منشاء حیات در منظومه شمسی هدایت کند.

خورشید در حال حرکت به دورِ مرکز کهکشان راه شیری، در درون بخشی خاص از بازوی کهکشانی است که به طرز عجیبی خالی از ماده است. بازوهای کهکشانِ راه شیری به دلیل فعالیت‌های ستارگان، دارای ابرهای گازی و مولکولی ضخیمی هستند که در درونِ غبارِ غلیظِ بازوها شناورند؛ اما اکنون ما خود را درون بخشی از بازوی کهکشان می‌بینیم که بسیار داغ و رقیق‌تر از سایر مکان‌های بازو است.

منجمان این مکان‌های داغ و خالی را “حباب” و حبابی که خورشید در درون آن قرار گرفته است را “حباب محلی” می‌نامند. این حباب دمایی معادل یک میلیون درجه سلسیوس دارد. برای درک میزان داغی آن می‌توان با دمای ۵۶۰۰ درجه سلسیوسِ‌سطح خورشید مقایسه کرد.

احتمال داده می‌شود که این حباب بر اثر انفجارهای متوالی ۱۲ تا ۱۵ ابر نواختر شکل گرفته باشد که فضایی به ابعاد ۲۵۰ سال نوری را از ماده خالی کرده است

تیمی از محققان رصدی پژوهشکده نجوم پژوهشگاه دانشهای بنیادی و دانشگاه کییل انگلستان با رصدهایی که ۳ سال به طول انجامید به دنبال پاسخ این سوال بودند که آیا موادی وجود دارند که بتوانند دمای داخل حباب محلی را تحمل کنند؟ اگر چنین ماده ای وجود داشته باشد می تواند امکان ثبت نقشه حباب محلی را فراهم کند.

این تیم به یک پدیده رصدی که هنوز یکی از اسرار نجوم به حساب می آید، روی آوردند. رصد باندهای پخشی میان ستاره ای!

تقریبا یک قرن پیش اثار ناشناخته بر روی طیف ستارگان دور دست رصد شده بود که از فضای میان ستاره ای نشات گرفته بود. این اثار طیفی با آنچه از اتم ها و مولکول ها انتظار می رفت تفاوت داشت و هیچ نشانه ای از این مواد بر روی زمین وجود نداشت و قابل تولید در آزمایشگاهها نبود. تحقیقات بعدی نشان داد که این مواد ناشناخته احتمالا مولکول های ارگانیکی هستند که بسیار بزرگ و مقاوم اند و تقریبا درهمه جا حضور دارند، منجمان نام این مولکول های ناشناخته را باندهای پخشی میان ستاره ای گذاشتند و تا به امروز حدود ۵۰۰ گونه متفاوت از آنها کشف شده است ولی فقط ساختار ۲ مورد از آنها کشف شده و بقیه همچنان ناشناخته مانده اند.

دکتر امین فرهنگ نویسنده اول مقاله که امروز در مجله نیچر نجوم ( Nature Astronomy) منتشر شد می گوید:‌ سوال این بود که آیا می‌توانیم این باندها را در فضای نزدیک به خودمان هم ببینیم؟ چون این مولکول‌ها سنگین و بزرگ هستند آیا می‌توانند با مکانیزم خاصی در محیط‌های داغی مثل حباب محلی هم زنده بمانند یا خیر؟ آنچه برای ما اهمیت داشت بدست آوردن نقشه حباب محلی با استفاده از باندهای پخشی میان ستاره ای بود.

دکتر عاطفه جوادی یکی دیگر از محققان این تیم می گوید: روش ما برای تولید نقشه این حباب رصد ستاره های اطراف در جهت های مختلف بود تا بتوانیم با رصد آثار طیفی مواد ناشناخته که بین این ستاره ها و زمین قرار دارند چگالی موادی که منشاء این آثار هستند را تعیین کنیم.

به منظور یافتن پاسخ این سوالات تیمی از منجمان ایرانی و انگلیسی به ترتیب با استفاده از تلسکوپ‌های INT در جزیره “لاپالما” اسپانیا و NTT در شیلی به طور همزمان اقدام به پیمایش آسمان نیمکره شمالی و جنوبی با استفاده از رصد صدها ستاره داغ و جوان کردند.

در این رصدهای که ۳ سال به طول انجامید، با ترکیب هر دو پیمایش آسمان نیمکره‌های شمالی و جنوبی و با استفاده از یک تکنیک ریاضی بسیار پیچیده، این رصدهای دو بعدی به نقشه‌ای سه بعدی تبدیل شد. این اولین بار است که درونِ فضایِ حباب محلی نقشه برداری می‌شود. این منجمان نشان دادند که مولکول‌های ارگانیک با یک مکانیزم خاصی در درون حباب محلی داغ وجود دارند.

این کشف نشان داد که باندهای پخشی میان ستاره‌ای می‌توانند در محیط‌های بسیار داغ با استفاده از مکانیزم خاصی، تا زمانی محدود، زنده بمانند و یا اینکه در درونِ حباب محلی مکان‌های بسیار کوچکِ سردی وجود دارد که این مولکول‌ها می‌توانند در درون آن زنده باقی بمانند.

از طرف دیگر، زمانی که خورشید و به تبع آن زمین از درون این محیط عبور می‌کنند، این مواد می‌توانند بر روی زمین فرو آیند. حال این سوال پیش می‌آید که آیا این مولکول‌های ارگانیک می‌توانند عامل تشکیل حیات در ۳ و نیم میلیارد سال پیش بر روی زمین بوده باشند؟

عکس ۱: این تصویر نقشه مولکول های ارگانیک را با رنگ سبز در درون حباب محلی نشان می دهد.  ابرهای خنثی سدیم با رنگ قرمز و غبار با رنگ آبی در اطراف حباب محلی نشان داده شده است. خورشید در مرکز تصویر وجود دارد و فاصله ها بر حسب پارسک که معادل ۳.۲ سال نوری است می باشند.

دکتر حبیب خسروشاهی، مجری طرح رصدخانه ملی ایران می گوید: این پروژه با حمایت رصدی طرح رصدخانه ملی ایران و با هدف آموزش منجمان حرفه ای بر أساس توافق بین رصدخانه ملی ایران و رصدخانه آیزاک نیوتن شکل گرفت، طرحی که با انتشار این دست آورد مهم علمی می توان موفقیت آنرا جشن گرفت.

تیم تحقیقاتی ایرانی این مطالعات دکتر امین فرهنگ (نویسنده اصلی)، دکتر حبیب خسروشاهی و عاطفه جوادی بوده است و نتایج این تحقیق، در مجله نیچر نجوم (Nature Astronomy)  به چاپ رسیده است.