فكيف تنمو النجوم الضخمة النادرة من 10 إلى 150 ضعف كتلة شمسنا؟ اتضح أن السديم القياسي النجمي يكون باردًا جدًا بالنسبة للنجوم الكبيرة. فكيف يمكن تحضير هذه السحب من الغاز والغبار بحيث يمكن أن تتطور النجوم الضخمة؟ الجواب: دع النجوم الصغيرة تقوم بالعمل الشاق وتسخين السديم ...
هذه هي الحضانة النجمية المطلقة. السدم التي تشكل النجوم هي مناطق شاسعة من الفضاء مليئة بالغاز والغبار. تحتاج النجوم الأولية إلى الكثير من الهيدروجين لتشكيل وبدء تفاعلات الاندماج في قلبها الصغير. كلما كبر السديم ، كلما كبر النجم ... أو هكذا تعتقد.
المشكلة مع هذه السدم الصغيرة هي أنها باردة. في الواقع هم باردون جدا. تحتوي الغيوم النموذجية بين النجوم للهيدروجين على درجات حرارة قريبة جدًا من الصفر المطلق (أدنى درجة حرارة ممكنة) بسبب نقص الحرارة في المسافات البعيدة للكون. سوف تتفتت الغيوم الباردة بسهولة شديدة ، فتكسر وتشكل غيومًا أصغر من الهيدروجين. في النهاية ستنهار لتشكل النجوم ، لكن هذه النجوم ستكون صغيرة جدًا بسبب نقص الوقود في جزء السديم. إذا كان الأمر كذلك ، فكيف تكون النجوم الضخمة - المسؤولة عن إنتاج العناصر الثقيلة بما في ذلك أي شيء أثقل من الهليوم - على الإطلاق؟ من المؤكد أن كل سحب الغبار والغاز باردة ، وبالتالي فهي متقطعة تنتج النجوم الصغيرة فقط؟
من بحث منشور في طبيعة هذا الأسبوع من خلال كريستوفر ف. مكي (أستاذ من جامعة كاليفورنيا في بيركلي) ومارك ر. كرومهولز (زميل هابل ما بعد الدكتوراه في برينستون) ، هناك حل ممكن لهذه المشكلة. ربما توفر النجوم الصغيرة مصدرًا للتدفئة لتسخين السديم المحيط ، مما يمنع الغاز المحيط من التفتت ، مما يسمح له بالانهيار إلى نجوم أكبر تدريجيًا.
بدءًا من درجات حرارة 10-20 درجة فقط فوق الصفر المطلق ، قد تزداد السحب التي تسخنها النجوم الصغيرة في درجات الحرارة ثلاث مرات. ومع ذلك ، يدرك الباحثون أن السحابة الضخمة المكونة للنجوم يجب أن تكون أكثر حرارة بمئات الدرجات من الصفر المطلق لمنع السحابة بأكملها من التفتت ، كما يفهمون أن "منطقة التسخين" لكل نجم صغير محدود في السحب الأقل كثافة. يتغير هذا الوضع عندما تكون السحابة المكونة للنجوم كثيفة. ستشمل منطقة التأثير التي يمتلكها كل نجم صغير السديم بأكمله. يمنع تأثير التسخين التعاوني بواسطة النجوم الصغيرة التجزؤ ويسمح بانهيار كميات أكبر من الغاز وتشكيل نجوم ضخمة.
“إن تكوين هذه النجوم ذات الكتلة المنخفضة هو فقط الذي يسخن السحابة بما يكفي لقطع التشتت. يبدو الأمر كما لو أن السحابة الجزيئية الباردة تبدأ في عملية صنع النجوم منخفضة الكتلة ولكن بعد ذلك ، بسبب التسخين ، يتوقف هذا التفتت ويتحول باقي الغاز إلى نجم واحد كبير. " - كريستوفر ف. مكي.
السحابة الأكثر دفئًا هي سحابة أكبر ، توفر المزيد من الوقود ، مما يسمح بتكوين النجوم الضخمة. إنها الحضانة الممتازة. يمكن أن تتشكل النجوم الضخمة فقط بمجرد أن يسخن إخوتهم الأصغر (والأكبر سنًا) العش الكوني حتى يزدهروا.
عرض محاكاة "مذهلة" لنجوم ضخمة تتشكل في سحابة دافئة (24 ميجا بايت ، .mpg)
المصدر: UC Berkley News
