سديم الجبار هو أحد أكثر الأجسام التي تم رصدها وتصويرها في سماء الليل. على مسافة 1350 سنة ضوئية ، إنها أقرب منطقة نشطة لتشكيل النجوم إلى الأرض.
يُعرف هذا السديم المنتشر أيضًا باسم M42 ، وقد درسه علماء الفلك بشكل مكثف لسنوات عديدة. من ذلك ، تعلم علماء الفلك الكثير عن تكوين النجوم ، وتشكيل النظام الكوكبي ، وغيرها من الموضوعات الأساسية في علم الفلك والفيزياء الفلكية. الآن تم اكتشاف جديد يتعارض مع حبيبة النظرية الراسخة: الرياح النجمية من النجوم الضخمة التي تم تشكيلها حديثًا قد تمنع النجوم الأخرى من التكون في محيطها. كما أنها تلعب دورًا أكبر بكثير في تكوين النجوم ، وفي تطور المجرة ، مما كان يعتقد سابقًا.
من السهل جدا رؤية سديم الجبار. إذا كان بإمكانك رؤية كوكبة Orion ، فأنت تنظر إلى السديم دون أن تحاول حقًا. اعتمادًا على المكان الذي تعيش فيه ، يمكنك استخدام مناظير أو تلسكوب صغير لرؤيته. من خلال التلسكوب ، تبدو وكأنها سحابة رمادية وهشة.
لكن أدوات أكثر قوة تكشف عن كل التعقيد داخل السديم. إنه مثال رائع على مشتل نجمي ، مكان تولد فيه النجوم الصغيرة في سحابة من الغاز تسمى سحابة جزيئية. حول هذه النجوم الشابة توجد أقراص كواكب أولية شابة ، أماكن قد تتكون فيها كواكب مثل كواكبنا في الوقت الحالي.
عندما يولد هؤلاء النجوم الشباب ، وينفجرون في الاندماج ، يطردون رياحاً نجمية. تظهر هذه الدراسة الجديدة أن هذه الرياح النجمية تلعب دورًا أكبر مما كان يعتقد سابقًا.
نُشرت الدراسة في مجلة نيتشر ، وتقودها دكتوراه كورنيليا بابست. طالب في جامعة ليدن في هولندا والمؤلف الرئيسي على الورقة. يصف المؤلفون في الورقة كيف أن النجوم المشكلة حديثًا تمنع تكوين نجوم أخرى في عملية تسمى "التغذية المرتدة النجمية".
يقول التفكير الحالي أن المستعرات الأعظمية يمكن أن تهيمن على عملية تشكيل النجوم. ترسل انفجارات السوبرنوفا الضخمة موجات صدمة قوية من خلال السحب الجزيئية ، وهذا يخلق تركيزات كثيفة من الغاز والتي تستمر بعد ذلك لتشكيل النجوم. في حين أن هذا لا يزال صحيحًا ، يبدو أن التعليقات النجمية من النجوم الجديدة قد تشكل العملية أيضًا.
يعتمد البحث على عمل مرصد الستراتوسفير لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (SOFIA) التابع لوكالة ناسا ، وهو مرصد طائر في طائرة بوينج 747 مخصصة ، ولدى SOFIA أداة ألمانية على متن الطائرة تسمى GREAT ، أو جهاز استقبال ألماني لعلم الفلك في ترددات تيراهيرتز.
إن سديم الجبار هو كائن ذو جمال فلكي عظيم ، ولكن هذا الجمال هو ما يجعل من الصعب رؤيته. تلك السحب الغازية التي تبدو سريعة الزوال وجميلة تفعل أشياء غريبة للضوء. سمح GREAT لعلماء الفلك بالنظر داخل سديم الجبار بمزيد من الوضوح ومراقبة بالتفصيل النجم المشكل حديثًا Theta1 Orionis C (01 Ori C).
ما وجدوه هو أن الرياح النجمية من 01 Ori C تقوم بنحت فقاعة حول نفسها ، مما يؤدي إلى نفخ كل الغاز بعيدًا عن نفسه ، مما يمنع تكوين أي نجوم جديدة.
"يستخدم الفلكيون GREAT كضابط شرطة يستخدم بندقية رادار."
ألكسندر تيلينز ، مرصد ليدن ، كبير العلماء على الورق.
وأوضح بابست أن "الرياح مسؤولة عن نفخ فقاعة هائلة حول النجوم المركزية". "إنه يعطل سحابة الولادة ويمنع ولادة نجوم جديدة."
نظرًا لأن SOFIA تقوم بعلمها من على ارتفاعات عالية ، فإنها تطير فوق 99٪ من بخار الماء في الغلاف الجوي للأرض. هذا ، إلى جانب حساسية أداة GREAT ، يجعلها أحمقًا قويًا للنظير في 01 Ori C. قام الفريق وراء الورقة بجمع بيانات GREAT مع بيانات من مراصد Herschel و Spitzer للحصول على نتائجهم.
تمكنوا من تحديد سرعة الغاز الذي يخلق الفقاعة وتتبع نموها ومنشأها. وأوضح ألكسندر تيلينز ، عالِم الفلك في مرصد لايدن وكبير العلماء على الورق ، أن "الفلكيين يستخدمون GREAT كضابط شرطة يستخدمون بندقية رادار". "الرادار يرتد من سيارتك ، والإشارة تخبر الضابط إذا كنت السرعة."
تُسمى العملية "التغذية المرتدة النجمية" بسبب الطريقة التي تتفاعل بها الفقاعة مع الغاز المحيط بها. كما تظهر الصورة أعلاه ، تغادر الريح (الأسهم السوداء) النجم في جميع الاتجاهات. ولكن عندما تضرب منطقة OMC-1 الكثيفة ، على يمين الصورة ، يكون هناك صد من النجوم الشباب الأخرى ، المسمى BN / KL في الرسم. يؤدي هذا إلى إنشاء العمود الرأسي للسهم الأحمر الرمادي ، والذي يمثل الفقاعات المدمجة من 01 Ori C و فقاعات BN / KL.
عندما تتغذى هذه الرياح النجمية على بعضها البعض ، فإنها تشكل الوسط النجمي (ISM) وأي سحب جزيئية في المنطقة المجاورة. وهذا يخلق مناطق محلية إما تشجع أو تثبط المزيد من تكوين النجوم.
"إن الرياح النجمية من النجوم الضخمة من النوع O فعالة للغاية في تعطيل النوى الجزيئية وتكوين النجوم."
من خاتمة ورقة "تعطل النواة الجزيئية لأوريون 1 بواسطة الرياح من النجم الضخم؟1 Orionis C. "
الفقاعة نفسها ضخمة. وهي عبارة عن نصف صدفة قطرها 4 فرسخ. داخل هذه المنطقة ، لا يمكن تكوين النجوم لأن كل الغاز قد أُخرج. ولكن على حافة تلك الفقاعة ، الغاز أكثر كثافة. في تلك المناطق الأكثر كثافة ، يكون تكوين النجوم أكثر ترجيحًا. إنها تشبه الطريقة التي تخلق بها موجات الصدمة من مستعر أعظم مناطق من الغاز الكثيف ، مما يؤدي إلى زيادة تكوين النجوم.
توجد فقاعة Orionis C داخل فقاعة أكبر بكثير تسمى Orion-Eridanus Superbubble ، مصنوعة من بقايا مستعر أعظم متداخلة. في النهاية ، تنفجر الفقاعة الصغيرة وتنفس غازها في الفقاعة الفائقة. خلال ملايين السنين ، سوف تنفجر سوبرنوفا أخرى وتحمل المواد من فقاعة 01 Orionis C إلى جدار الفقاعة الفائقة. سيصبح جدار الغاز الذي يتكون من حواف الفقاعة الفائقة أكثر كثافة ، ومن المحتمل أن يؤدي إلى تكوين المزيد من النجوم. لذلك في حين قد يبدو أن المستعر الأعظم لعب دورًا مباشرًا في تكوين النجوم ، فإن فقاعة النجم الشاب قد لعبت دوره بالفعل.
كما تقول الورقة ، "إن الرياح النجمية من النجوم الضخمة من النوع O فعالة للغاية في تعطيل النوى الجزيئية وتكوين النجوم. لأن مدخلات الطاقة من الرياح النجمية تهيمن عليها أكبر النجوم في الكتلة بينما تهيمن النجوم المستمدة من النوع B على أكبر عدد من النجوم المتفجرة ، فإن غلبة الاضطراب الذي تسببه الرياح النجمية له تأثير مباشر على المحاكاة الكونية. "
هذا مثال واحد فقط على عملية الملاحظات النجمية. كما تقول الصحيفة ، "لقد حللنا هنا حالة واحدة محددة لتفاعل الرياح من نجم ضخم مع بيئته ؛ ما إذا كانت استنتاجاتنا تنطبق بشكل عام لا تزال بحاجة إلى تقييم ".
مصادر:
- بيان صحفي لوكالة ناسا: رفع الحجاب عن تشكيل النجوم في سديم الجبار
- ورقة بحثية: تعطل النواة الجزيئية لأوريون 1 بسبب الرياح من النجم الضخم؟1 Orionis ج
- صوفيا
