علماء الفلك يكتشفون بنية “فقاعة جزيئية” غريبة في الفضاء!

وحدد فريق من علماء الفلك فقاعة غير مرئية من قبل في مركز حضانة نجمية تسمى Barnard 18 في مجمع السحابة الجزيئية Taurus، ومن المحتمل أنها منحوتة من الغاز المحيط حيث تشكل ونما نجمان ناشئان فيها. إنها المرة الثانية فقط التي يتعرف فيها علماء الفلك على مثل هذه الفقاعة مع طرد المواد أو “التدفق الخارج” المرتبط بنجم متزايد. ويمكن أن يساعد الهيكل المكتشف حديثا العلماء على معرفة المزيد حول كيفية تأثير النجوم على بيئتها أثناء نموها.

ويعد تشكيل النجوم عملا معقدا وفوضويا. ويبدأ بسحابة باردة كثيفة من حبيبات صغيرة من الغبار والغازات بما في ذلك الهيدروجين. وفي النهاية، تنهار كتلة من هذه السحابة في دوامة تحت تأثير جاذبيتها، ما يسحب المزيد من المواد من ضباب المواد المحيطة بها. وبمجرد أن تكتسب كتلة كافية، يولد الضغط والحرارة الناتجان الهيدروجين في اللب الذي يحدد النجوم.

ولكن عندما يراكم النجم الصغير تلك الكتلة، فإنه يندفع في الفضاء المحيط به. ليست كل المواد تشق طريقها إلى النجم؛ يتم تسريع بعضها على طول خطوط المجال المغناطيسي للنجم الأولي باتجاه القطبين، حيث يتم إطلاقه في الفضاء كنفاثات فيزيائية فلكية. وبالإضافة إلى ذلك، تثير النجوم الأولية الرياح التي تحفر فراغات كبيرة في السحابة التي ولدت منها.

وتسمى هذه التدفقات الخارجة بالتغذية الراجعة، ويُعتقد أنها تلعب دورا مهما في وقف نمو النجم الأولي، بالإضافة إلى تطور الوسط النجمي – الغاز والغبار الذي ينجرف في الفراغات بين النجوم.

ونظرا لأن الغيوم الجزيئية كثيفة جدا، فإن رؤية ما يحدث داخلها كنجم ليس بالأمر السهل. أطوال موجية أقصر من الضوء لا تخترق السحابة؛ ولكن هذا ممكن للأطوال الموجية الأطول.

وتعرف Barnard 18 بأنها سديم مظلم لا ينبعث منه الضوء ولا يعكسه. ويظهر على شكل لطخة قاتمة في الملاحظات البصرية، تقريبا مثل الفراغ في الفضاء. لذلك، لرؤية ما بداخل السحابة، تحول فريق من علماء الفلك بقيادة يان دوان ودي لي من المراصد الفلكية الوطنية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم (NAOC) في الصين إلى موجات الراديو.

وباستخدام اثنين من التلسكوبات الراديوية المختلفة، قاموا بتحليل إشارة أول أكسيد الكربون، والتي يمكن استخدامها لتتبع الهياكل داخل سحابة من الغاز. ووجدوا دليلا على وجود بنية فقاعية.

ويقول يان دوان، عالم الفلك في NAOC، المعد الأول لورقة الفريق: “من خلال التحليل المشترك مع مسح المرصد الراديوي الفلكي التابع لخمس كليات (FCRAO) للسحابة الجزيئية لثوروس، وجدنا تدفقا يقع في مركز الفقاعة الجزيئية”.

ويعتبر Barnard 18 موطنا لجسم غريب تم تحديده من قبل علماء الفلك – وهو كائن Herbig-Haro يسمى HH 319. وتم إنشاؤه بواسطة نفاثات أولية تنطلق بعيدا عن نجوم مصدرها بسرعات لا تصدق، وتصطدم مع السحابة الجزيئية وتسبب في حدوثها.

ويقع HH 319 في مركز التدفق الخارج الذي حدده لي وفريقه، وهذا يعطي أدلة على أصل الفقاعة. ولكن كان هناك العديد من السلالات المحتملة: لا تتموضع النجوم دائما، ولا يمكن رؤية أي نجم في مركز الفقاعة، ويمكن العثور على عدد من النجوم الشابة في مكان قريب.

بناء على موقعها، تتبع الباحثون الأصل إلى زوج ثنائي من نجوم T Tauri. أصغر من مليون عام، هذا نوع من النجوم لم يبدأ اندماج الهيدروجين بعد ولا يزال يراكم كتلته. ووجد الفريق أن الثنائي هو الأكثر احتمالية للانتقال إلى موضعه الحالي من مركز الفقاعة.

ووفقا لحسابات الفريق، فإن نشاط النجمين قبل حوالي 70.000 عام هو ما بدأ في نحت الفقاعة العملاقة في Barnard 18.

ويقول الفريق إن هذا يوضح قدرة نجوم Tauri على إحداث تأثير كبير على البيئة المحيطة بها. ومع ذلك، ستكون هناك حاجة إلى ملاحظات مستقبلية لتأكيد النتائج التي توصلوا إليها.

نُشر البحث في مجلة The Astrophysical Journal.

المصدر: ساينس ألرت