علم واقعی با تلسکوپ فضایی هابل

اشتغال فكری اخترشناسایی كه با تلسكوپ فضایی هابل كار می‌كنند دیگر این نیست كه به همگان ثابت كنند كه اشكالات سیستم نوری ماهواره چندان هم مهم نیست. بعد از یك دوره شش ماهه آزمون و دریافت تصاویر برجسته و دیدنی از تلسكوپ، به تدریج نخستین اطلاعات جدید علمی جمع آوری می‌شود. در سمیناری كه در ماه مه گذشته برگزار شد، رصدها و مشاهدات غیر منتظره بسیاری مطرح شد.
جالب‌ترین اطلاعات از دو طیف نگار تلسكوپ به دست آمده است: طیف نگار دارای قدرت تفكیك زیاد (HRS) و طیف نگار اجرام كم‌نور (FOS). این دو طیف نگار در درجه اول برای كار در طول موج‌های فرابنفش طراحی شده‌اند كه جو زمین در مقابل آن‌ها كدر است. طیف شكل 4، یك بازه 2 آنگسترومی طول موج ستاره x سبع را كه ستاره‌ای داغ و از لحاظ شیمیایی غیر متعارف است نشان می‌دهد. در این شكل نتایج HRS با بهترین داده‌های ماهواره كاوشگر بین‌المللی فرابنفش بلند – برد (IUE) مقایسه شده است. با افزایش قابل ملاحظه قدرت تفكیك طیفی، یك خط كج و كوله، به صورت جنگلی از خطوط مشخص اتمی درآمده است. مزیت طیف نمایی فرابنفش ستاره‌ای این است كه خطوط متناظر با یونش كم برای تمام عناصر در طیف حاصل پدیدار می‌شود و هرگاه فراوانی نسبی عناصر مورد نظر كم باشد، فقط خطوط متناظر با یونش كم قابل آشكارسازی خواهد بود.
طیف‌های دیگر x سبع به نتایج بدیعی انجامید و برخی از معماهای قبلی را عمیق‌تر كرده است. ردپای روتنیم و آرسنیك مشاهده شده است و این اولین بار است كه این عناصر در یك طیف اختر فیزیكی غیر خورشیدی دیده می‌شود. فراوانی جیوه و پلاتین، كه قبلاً هم می‌دانستیم خیلی زیاد است، به ترتیب به میزان 105 و 104 برابر فراوانی خورشیدی این عناصر براورد می‌شود. معما این است كه x سبع از لحاظ روشنایی و رنگ به یك ستاره جوان، داغ، و پرجرم می‌ماند ولی از لحاظ فراوانی عناصر سنگین شبیه به یك ستاره سرد و كاملاً تكامل یافته است كه عمری را در كار سنتز هسته‌ای پشت سر گذاشته است. این طیف‌نمایی در مورد كیهان‌شناسی هم به نتایج مهمی منجر شده است كه البته چندان قطعی نیست. سال‌هاست كه در رصدهای زمینی نقش متراكم از خطوط جذبی طیف اختروشها مشهود وده است؛ اختروش‌ها دورترین اجرام نجومی‌اند. این خطوط، به وجود ابرهای هیدروژن در فاصله میان اختروش و زمین نسبت داده شده‌اند. هرچه ابرها دورتر باشند، خطوط جذبی α - لیمان آن‌ها در اثر انبساط كیهان‌شناختی به میزان بیشتری از فرابنفش به طرف طول موج‌های بلندتر نوار مرئی انتقال پیدا می‌كنند.
رصدهای اپتیكی حاكی از آن‌اند كه چگالی خطوط α - لیمان در طول موج‌های كوتاه‌تر، كم می‌شود؛ به این معنی كه تعداد ابرهای نزدیكتر و قدیمی‌تر كمتر از ابرهای دورتر و جوان‌تر است. این مطلب تلویحاً نشان می‌دهد كه این ابرها باقیمانده تشكیل كهكشان‌هایند.
ولی اندازه‌گیری‌های HRS و FOS به تشخیص ده دوازده ابر α - لیمان در یك بخش از طیف فرابنفش اختروش پرنور 273C3 انجامیده است كه از این میان فقط یكی را می‌توان از برونیابی نتایج قبلی پیش‌بینی كرد. قبل از تلسكوپ هابل هیچ وسیله‌ای واجد هر دو خاصیت حساسیت و تفكیك طیفی نبود كه بتواند ابرهای α – لیمان را در ناحیه فرابنفش پیدا كند. داده‌های ماهواره IUE به شناسایی تقریبی یك خط جذبی انجامیده بود؛ در داده‌های تلسكوپ فضایی، این یك خط به تعداد زیادی خط تفكیك شد. مقدار هیدروژنی كه حدس زده می‌شود در یك ابر نوعی α – لیمان وجود داشته باشد برابر است با چگالی ستونی در حدود 1014 اتم در سانتی‌متر مربع (یعنی یك نانو گرم) كه در وسعتی نامعلوم ولی خیلی بزرگ پراكنده باشد. حتی این ابرهای نزدیك، كه در یك طیف‌نمایی تلسكوپ هابل شناسایی شده‌اند، به روش‌های دیگر غیر قابل آشكارسازی‌اند. بنابراین منشأ كیهان‌شناختی و پر اهمیت آن‌ها را باید از داده‌هایی ناچیز استنباط كرد.
این نتایج طیف نمایی جدیدترین خبرها را شامل می‌شود. ولی هیچ گردهمایی مربوط به تلسكوپ هابل بدون ارائه تصویر تكمیل نمی‌شود. ستاره درخشان η – حمال مورد خیلی خوبی است كه به كمك آن می‌توان قبل و بعد هابل را با هم مقایسه كرد. η – حمال سابقه تاریخی زیادی دارد: این ستاره در نیمه‌های قرن گذشته از یك ستاره نامشخص قدر ششم ناگهان شعله‌ور شد و به قدر 1- رسید و روشنایی‌اش فقط اندكی از شعرای یمانی كمتر بود، و تا چند دهه بعد به قدر ششم نزول پیدا كرد. در مورد ساختار آن بهترین حدسی كه بر اساس اطلاعات تاریخی قبلی و تصاویر كم‌وبیش تفكیك شده تلسكوپ‌های زمینی می‌شد زد، این بود كه این ستاره با تولید دو لپه گاز داغ و نورانی در امتداد محور قطبی‌اش و افشاندن تكه‌های باقیمانده به بیرون، مقدار زیادی جرم از دست داده است.
اما رصدهای جدید تلسكوپ هابل این تصویر را كاملاً واژگونه نكرده، بلكه آن را ⃘ 90 چرخانده است. تصویر دوربین سیاره‌ای میدان وسیع تلسكوپ لپه‌ها را نشان می‌دهد، اما ساختمان جت مانندی را هم در راستای عمود بر آن آشكار می‌كند. در یك سمت به نظر می‌رسد كه جت، احتمالاً در محیط میان ستاره‌ای موجد ضربه‌ای می‌شود، و در پشت آن نردبانی از خطوط روشن – احتمالاً نوعی موج ایستاده وجود دارد. در سمت دیگر، ظاهراً جت با ماده‌ای با چگالی زیاد مواجه می‌شود و شب كلاهی از مواد در حال انبساط را به خارج هل می‌دهد.
علی رغم این جزئیات، مسئله این طور تعبیر می‌شود كه جت‌ها محور قطبی را مشخص می‌كنند، و لپه‌های نورانی سطح مقطع چنبره ستوایی را نشان می‌دهند.