الولادة المعقدة لنجم ثلاثي

يكشف لنا عالم الفلك رافائيل باسيلر عن أروع ظواهر الكون في هذه السلسلة. يتم تحليل الموضوعات البحثية النابضة بالحياة والمغامرات الفلكية والأخبار العلمية حول الكون بعمق.

تُظهر الملاحظات التي أجراها التلسكوب الراديوي العملاق ALMA أذرع حلزونية تشكل النجوم أكبر بثلاث مرات. بمثابة أحزمة ناقلة مادة قمع للنجوم المولودة من الفضاء بين النجوم.

الأشعة تحت الحمراء

أقرب سحابة بين النجوم يمكننا من خلالها ملاحظة ولادة نجوم منخفضة الكتلة شبيهة بشمسنا هي كوكبة الثور ، التي تبعد حوالي 460 سنة ضوئية. اغلب هذه الاشياء لا تولد النجوم واحدة تلو الأخرىبدلا من ذلك كأعضاء في مجموعات أصغر (ما يسمى المجموعات المفتوحة) أو في شكل أنظمة متعددة.

IRAS04239 هو أحد هذه الأنظمة العديدة: فهو مكون من ثلاثة نجوم أولية تبعث معًا أشعة تحت حمراء شديدة. في الواقع ، عندما كان التقطت بواسطة تلسكوب فضائي صغير IRAS في عام 1983، كان هذا الانبعاث هو الذي سمح باكتشاف نظام النجوم. نظرًا لكونه بعيدًا جدًا عن الأرض ، يمكن رؤية نظام IRAS04239 بتفصيل كبير ، مما يمكننا من دراسة أحداث تشكل النجوم بكل تفاصيلها.

اللافتات

قام عالم الفلك Jeong-Yoon Lee من جامعة سيول بتنسيق فريق دولي استخدم التلسكوب الراديوي العملاق ALMA لمراقبة انبعاث الغاز الجزيئي المضمن في الهيكل IRA043239. كونها لا تزال في المرحلة التكوينية ، فإن هذه النجوم الأولية هي تمامًا جزءا لا يتجزأ من سحابة ولادتهم وهذه المادة المشيمة تجعل من الصعب رؤية تفاصيل ما يحدث هناك. ومع ذلك ، يتم استخدام انبعاث جزيئات مختلفة من هذا الغاز لتحديد منطقة أو أخرى.

استخدم فريق لي انبعاثات أول أكسيد الكبريت (SO) لدراسة المناطق التي تمر فيها موجات الصدمة ، خاصة كثيفة ومحتملة للغاية. هذه الموجات مسؤولة عن طرد الكبريت إلى الطور الغازي ، وهو أمر تفضيلي توجد عادة في الحبيبات الصلبة للغبار البينجمي.

حسنًا ، باتباع أثر هذه الانبعاثات ، لاحظ علماء الفلك أن الانبعاثات تتركز في ثلاثة خيوط كبيرة ، مثل الأذرع الحلزونية ، قم بتوصيل الوسط النجمي المحيط بالنجوم الأولية. تبدو هذه الخيوط وكأنها شرائط غازية تمتد حتى 400 مرة من المسافة بين الأرض والشمس.

لا تزال النجوم الأولية في IRAS04239 تتشكل وتستمر في النمو المواد من سحابة الولادة تسمح لهم بالاحتفاظ بالدهون. تشير الملاحظات إلى أن الطريقة التي تتراكم بها هذه المواد هي من خلال خيوط ، أو شرائط ، تعمل كأحزمة ناقلة كبيرة تنقل المواد من السحابة إلى أسطح النجوم.

المشرفين

لوضع هذه الأفكار على المحك ، أجرى فريق من علماء الفلك حسابات عددية تحاكي تكوين العديد من النجوم ، بما في ذلك تلك الموجودة داخل سحابة الولادة. يمكن أن تتفاعل النجوم مع الغاز في السحابة. هذه حسابات معقدة للغاية لأنها يجب أن تأخذ في الاعتبار أنواعًا مختلفة من الظواهر الفيزيائية (الجاذبية ، والاضطراب ، والمجالات المغناطيسية ، وما إلى ذلك). لذلك ، لهذا النوع من العمل ، تحتاج إلى اللجوء إلى أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكبيرة.

استخدم لي وزملاؤه آلات ضخمة في المرصد الفلكي الوطني الياباني التابع للمركز الياباني للفيزياء الفلكية الحاسوبية (NAOJ) في عمليات المحاكاة ، لاحظوا كيف ينتهي الأمر بالغاز المضطرب بشكل طبيعي إلى الإثارة في المنطقة المحيطة بالنظام الثلاثي. موجات الصدمة التي تؤدي إلى تكوين أذرع لولبية. وأكدوا أن هذه الخيوط تعمل كقنوات تمد النجوم بالغاز من السحابة الأم. تتوافق سرعات الغاز المنبثقة من عمليات المحاكاة جيدًا مع تلك التي تم قياسها في الملاحظات ، مما يؤكد أن هذه الحسابات تمثل تمثيلًا جيدًا للوضع الحقيقي.

يوضح هذا العمل جيدًا كيف أن تكامل ملاحظات ALMA والمحاكاة العددية يمكن أن يلقي الكثير من الضوء. تشكيل أنظمة أكثر تعقيدًا مثل IRAS04239، مما سيسمح لنا بالتمييز بين النظريات المختلفة لتكوين النجوم. تعد المراقبة والتفسير النظري جانبين مهمين من جوانب البحث في الفيزياء الفلكية: أحدهما قليل الاستخدام دون الآخر.

مقال بقلم لي وآخرون تم تصوير الأذرع الحلزونية الثلاثة للنظام النجمي الثلاثة في خطوط جزيئية تم نشره في مجلة أمريكية مرموقة مجلة الفيزياء الفلكية ويمكن استشارته في هذا الرابط.

رافائيل باتشيلر هو المخرج المرصد الفلكي الوطني (المعهد الجغرافي الوطني) والمعلم الأكاديمية الملكية لأطباء أسبانيا.