وفقًا لفرضية السديم ، تتكون النجوم وأنظمتها من الكواكب من السحب العملاقة للغبار والغاز. بعد خضوعه لانهيار الجاذبية في المركز (الذي يخلق النجم) ، تشكل المادة المتبقية بعد ذلك قرص تنامي في مدار حوله. بمرور الوقت ، يتم تغذية هذه المسألة إلى النجم - مما يسمح لها بأن تصبح أكثر ضخامة - وتؤدي أيضًا إلى إنشاء نظام من الكواكب.
وحتى هذا الأسبوع ، كانت فرضية السديم هي نفسها. بالنظر إلى المسافة المعنية ، وحقيقة أن تشكيل أنظمة النجوم يستغرق مليارات السنين ، فإن القدرة على مشاهدة العملية في مراحل مختلفة أمر صعب للغاية. ولكن بفضل جهود فريق من الباحثين من الولايات المتحدة وتايوان ، التقط الفلكيون الآن أول صورة واضحة لنجم شاب محاط بقرص تنامي.
كما أوضحوا في ورقتهم - "الاكتشاف الأول لحارة الغبار المظلمة الاستوائية في قرص بروتوستيلار عند طول الموجة الفرعية" ، والذي تم نشره مؤخرًا في المجلة تقدم العلم - يصعب حل هذه الأقراص مكانياً بسبب صغر حجمها. ومع ذلك ، باستخدام صفيف Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) - الذي يوفر دقة غير مسبوقة - تمكنوا من حل قرص النجم ودراسته بالتفصيل.
يُعرف النظام البروتستانتي المعني باسم HH 212 ، وهو نظام نجمي شاب (عمره 40،000 سنة) يقع في كوكبة الجبار ، على بعد 1300 سنة ضوئية من الأرض. يشتهر هذا النظام النجمى بطائرته النفاثة القوية القطبين - أي التدفق المستمر للغاز المتأين من أقطابه - والذي يعتقد أنه يتسبب في تراكم المادة بشكل أكثر كفاءة. نظرًا لعمرها وموقعها بالنسبة للأرض ، كان نظام البروستار هذا هدفًا شائعًا لعلماء الفلك في الماضي.
في الأساس ، حقيقة أنه لا يزال في مرحلة التكوين المبكرة (وحقيقة أنه يمكن رؤيته على الحافة) تجعل النظام النجمي مثاليًا لدراسة تطور النجوم ذات الكتلة المنخفضة. ومع ذلك ، كان لعمليات البحث السابقة دقة قصوى تبلغ 200 AU ، مما يعني أن الفلكيين كانوا قادرين فقط على الحصول على تلميح من قرص مغبر صغير. ظهر هذا القرص كمغلف مسطح ، يتجه نحو البروستار في المركز.
ولكن مع دقة ALMA (8 AU ، أو 25 مرة أعلى) ، لم يكن فريق البحث قادرًا على اكتشاف قرص التراكم فحسب ، بل كان قادرًا أيضًا على حل انبعاثات الغبار من الناحية المكانية بطول موجي. كما قال تشين فاي في - زميل باحث في معهد Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) في تايوان والمؤلف الرئيسي في البحث - في بيان صحفي لـ ALMA:
"إنه لأمر مدهش للغاية أن نرى مثل هذا الهيكل التفصيلي لقرص تراكم صغير جدًا. لسنوات عديدة ، كان الفلكيون يبحثون عن أقراص تراكم في المرحلة الأولى من تكوين النجوم ، لتحديد هيكلها ، وكيفية تكوينها ، وكيف تتم عملية التراكم. الآن باستخدام ALMA مع قوتها الكاملة للدقة ، فإننا لا نكتشف قرص تراكم فحسب ، بل نحلله أيضًا ، وخاصة هيكله الرأسي ، بالتفصيل. "
ما لاحظوه كان قرصًا يبلغ نصف قطره حوالي 60 وحدة فلكية ، وهو أكبر قليلاً من المسافة من الشمس والحافة الخارجية لحزام كويبر (50 AU). وأشاروا أيضًا إلى أن القرص تم اختراقه من معادن السيليكات والحديد والمواد النجمية الأخرى ، ويتكون من طبقة داكنة استوائية بارزة تقع بين طبقتين أكثر سطوعًا.
كان هذا التباين بين الأجزاء الفاتحة والمظلمة بسبب درجات الحرارة المنخفضة نسبيًا والعمق البصري العالي بالقرب من المستوى المركزي للقرص. وفي الوقت نفسه ، أظهرت الطبقات فوق وتحت المستوى المركزي امتصاصًا أكبر في كل من الأطوال الموجية الضوئية وشبه تحت الحمراء. بسبب هذا المظهر الطبقي ، وصفه فريق البحث بأنه يشبه "الهامبرغر".
هذه الملاحظات هي أخبار مثيرة للمجتمع الفلكي ، وليس فقط لأنها الأولى. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تمثل أيضًا فرصة جديدة لدراسة الأقراص الصغيرة حول أصغر البروتوستار. ومع أنواع التصوير عالي الدقة الذي ربما تم إجراؤه بواسطة ALMA وغيرها من مقاريب الجيل التالي ، سيتمكن الفلكيون من وضع قيود جديدة وأقوى على النظريات المتعلقة بتشكيل القرص.
كما قال زهي يون لي من جامعة فيرجينيا (المؤلف المشارك في الدراسة):
"في المرحلة الأولى من تكوين النجوم ، هناك صعوبات نظرية في إنتاج مثل هذا القرص ، لأن الحقول المغناطيسية يمكن أن تبطئ دوران المواد المنهارة ، مما يمنع مثل هذا القرص من التكوين حول بروستار صغير جدًا. تشير هذه النتيجة الجديدة إلى أن التأثير المثبط للمجالات المغناطيسية في تكوين القرص قد لا يكون فعالاً كما كنا نعتقد من قبل. "
فرصة لمشاهدة النجوم والأنظمة الكوكبية في أولى مراحل تكوينها و فرصة لاختبار نظرياتنا حول كيف يتم كل ذلك؟ بالتأكيد لا شيء يحدث كل يوم!
وتأكد من الاستمتاع بهذا الفيديو من الملاحظة ، مجاملة ALMA ورواه الدكتور لي:
