استخدم علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي لدراسة حضانة نجمية مليئة بالنجوم الوليدة في سديم أوريون. وقد ساعد البحث في الكشف عن تأثير الإشعاع الصادر عن النجوم الضخمة على تكوين الكواكب.
سديم أوريون عبارة عن مجمع ضخم من الغاز والغبار الذي يشكل اللبنات الأساسية للنجوم الجديدة. في الواقع، إنها أقرب منطقة لتشكل النجوم إلى الأرض. ومع ذلك، يمكن لهذه المادة النجمية أن تمتص الضوء أيضًا، وتعمل كدرع للنجوم المولودة حديثًا، بعد الولادة. وهذا يجعل من الصعب على العلماء رؤية تلك النجوم الصغيرة من وجهة نظرنا على الأرض. يتم إخفاء الضوء المنبعث من الأجسام بشكل فعال. ولحسن الحظ، فإن المادة أقل فعالية في فحص الضوء المنخفض الطاقة والطويل الموجي: ضوء الأشعة تحت الحمراء.
ما يعنيه هذا هو أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي القوي والحساس للأشعة تحت الحمراء يسمح لعلماء الفلك بالتنقيب عبر سحب سديم أوريون، حتى من مسافة 1400 سنة ضوئية تقريبًا. ومن خلال البحث الجديد الذي أجراه الفريق، تم التركيز على قرص من مادة تسمى d203-506. هذا قرص يشكل الكواكب حاليًا. وبعد إلقاء نظرة فاحصة، وجد الباحثون أن ما يسمى بالقرص الكوكبي الأولي قد يكون غير قادر على تشكيل بعض الكواكب. يتوقعون أن يكون هذا بسبب تصرفات النجوم الآخرين.
يحيط القرص الكوكبي الأولي بنجم قزم أحمر صغير يُعتقد أن عمره أقل من مليون عام، وتصل كتلته على الأكثر إلى حوالي 10% من كتلة الشمس. وهذا يعني أن النجم صغير السن نسبيًا، ورائع نسبيًا. ومع ذلك، بالإضافة إلى تعرضه لإشعاع بسيط من نجمه المركزي، يتعرض d203-506 أيضًا لقصف من الأشعة فوق البنفسجية القاسية عالية الطاقة القادمة من النجوم الشابة الضخمة في محيطه.
متعلق ب: اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي ثقبًا أسود هائلًا “أحمر للغاية” ينمو في الكون المبكر
“النجوم الضخمة التي يبلغ حجمها 10 أضعاف حجم الشمس هي أكثر سطوعًا بمقدار 100000 مرة من الشمس، وبالتالي فهي تلقي إشعاعًا قويًا فوق البنفسجي على الأقراص حول النجوم القريبة الشبيهة بالشمس”، كما يقول أوليفييه بيرنيه، قائد الفريق وعالم الأبحاث في المركز. وقال معهد أبحاث الفيزياء الفلكية والكواكب لموقع space.com. “يقوم هذا الإشعاع بتسخين الغاز، والذي يهرب بعد ذلك من القرص الذي من المتوقع أن تتشكل منه الكواكب، وهي عملية نسميها “التبخر الضوئي”. ولذلك، فإن عملها يمكن أن يمنع تكوين الكواكب.”
تجد بعض النجوم صعوبة في التخلص من كتلتها
كانت النتيجة الرئيسية لأبحاث الفريق هي اكتشاف أن أي نظام كوكبي سيخرج من القرص d203-506 سيفتقر إلى نظيره لأكبر عوالم نظامنا الشمسي، كوكب المشتري.
وذلك لأن التفجير المكثف للأشعة فوق البنفسجية من المرجح أن يمنع تكوين مثل هذا العملاق الغازي.
وقال بيرنيه: “بفضل عمليات الرصد في الأشعة تحت الحمراء باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تمكنا من قياس معدل هروب الغاز”. “وجدنا أنه في d203-506، يفقد القرص حوالي كتلة أرضية واحدة سنويًا. وهذا يمثل خسارة كبيرة في الكتلة!”
كان هذا البحث ضروريًا، لأنه من المفارقات إلى حد ما أن النجوم الضخمة التي تقصف أقراص الكواكب الأولية بالإشعاع لا تعمل دائمًا على قمع تكوين الكواكب. وقال بيرنيه: “نعتقد أن النظام الشمسي تشكل في بيئة مشابهة لأوريون، لذا فإن مراقبة أنظمة مثل d203-506 هي وسيلة للعودة إلى الماضي”.
ومع ذلك، فإن هذا يثير التساؤل حول سبب تمكن النظام الشمسي من تكوين كوكب المشتري، في حين أن d203-506 لا يستطيع ذلك.
وقال بيرنيه: “أحد العوامل المهمة هو كتلة النجم الذي قد تتشكل حوله الكواكب”. “النجم d203-506 أقل كتلة من الشمس بخمس إلى عشر مرات. لذلك، لديه مجال جاذبية ضعيف، مما يعني أن قرصه لا يستطيع مقاومة التبخر الضوئي بشكل جيد. نجم مثل الشمس لديه مجال جاذبية أكبر، لذلك سيكون تكون قادرة على مقاومة التبخر الضوئي بشكل أفضل.”
قصص ذات الصلة:
– يرى تلسكوب جيمس ويب الفضائي الهيكل العظمي للمجرة بالأشعة تحت الحمراء (صورة)
– يجد تلسكوب جيمس ويب الفضائي مجرات قزمة مليئة بما يكفي لإعادة تشكيل الكون المبكر بأكمله
– هل جاءت الثقوب السوداء الضخمة أم المجرات أولاً؟ قد يكون لدى تلسكوب جيمس ويب الفضائي إجابة مفاجئة
لفت القرص الكوكبي الأولي d203-506 انتباه الفريق الذي يقف وراء هذا الاكتشاف لأول مرة بعد أن تمت ملاحظته باستخدام تلسكوب هابل الفضائي ومصفوفة أتاكاما المليمترية / تحت المليمترية الكبيرة (ALMA) في شمال تشيلي.
“لقد كان الأمر محض صدفة إلى حد ما. تمت رؤية هذا الجسم بواسطة هابل، لكنه كان خافتًا جدًا. ومع ذلك، في بعض عمليات الرصد السابقة مع ALMA، رأينا أنه كان ساطعًا جدًا، لذلك قمنا بتكبير الصورة باستخدام ALMA. وكانت بيانات ALMA أيضًا لطيفة جدًا قال بيرنيه: “لذلك اعتقدنا أننا يجب أن نلاحظه باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي”. “لقد قدم تلسكوب جيمس ويب الفضائي العديد من المفاجآت، وكان من أعظمها مدى ثراء الأطياف التي حصلنا عليها.
“هناك قدر لا يصدق من المعلومات في البيانات؛ لقد مر عام بالفعل منذ أن حصلنا عليها، لكننا ربما استخدمنا 10٪ فقط من المعلومات المفيدة.”
سيتم نشر بحث الفريق في عدد 1 مارس من مجلة Science.