يعثر تلسكوب جيمس ويب الفضائي على أول نجم مرشح للفشل خارج مجرة ​​درب التبانة

عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.

في هذه المرحلة، اعتاد علماء الفلك على تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي يتخطى حدود علم الفلك، لذلك ليس من المفاجئ أن التلسكوب الذي تبلغ تكلفته 10 مليارات دولار قد تجاوز نفسه مرة أخرى.

من المحتمل أن يكون تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) – مع قليل من المساعدة من تلسكوب هابل الفضائي – قد عثر على عائلة من الأقزام البنية “النجم الفاشل” في المجرة التابعة لمجرة درب التبانة، سحابة ماجلان الصغيرة (SMC). إذا كان هذا هو الحال، فستكون هذه هي المرة الأولى التي يرصد فيها علماء الفلك مثل هذه الأجسام خارج حدود مجرتنا.

تقع الأقزام البنية المحتملة على حافة SMC، وهي مجرة ​​قزمة قريبة من درب التبانة، في عنقود نجمي شاب يسمى NGC 602. وتقع NGC 602 على بعد حوالي 200000 سنة ضوئية من الأرض. تمت دراسة هذا العنقود النجمي جيدًا من قبل علماء الفلك لأنه يُعتقد أن سحبه الكثيفة من الغبار والغاز، وهي اللبنات الأساسية للأجسام النجمية، هي مواقع مكثفة لتكوين النجوم. يتضح أيضًا تكوين النجوم في هذه المنطقة من SMC من خلال رقعة مرتبطة بالهيدروجين المتأين تسمى N90. يتم إنشاء الهيدروجين الذري عندما يقوم الضوء فوق البنفسجي المكثف من النجوم الشابة بتجريد الإلكترونات من ذرات الهيدروجين.

أيضًا، نظرًا لاحتوائها على وفرة قليلة من العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم (يطلق علماء الفلك على هذه العناصر الأثقل اسم “المعادن”)، فإن مناطق مثل NGC 602 وSMC الأوسع هي وكلاء جيدون للمجرات “الفقيرة بالمعادن” الموجودة في الكون المبكر. .

وقالت إيلينا سابّي، عضوة الفريق والعالمة بجامعة أريزونا: “من خلال دراسة الأقزام البنية الشابة الفقيرة بالمعادن والمكتشفة حديثًا في NGC602، نقترب من كشف أسرار كيفية تشكل النجوم والكواكب في الظروف القاسية للكون المبكر”. بيان.

نفس الممرات السميكة من الغاز والغبار تجعل مناطق مثل هذه رائعة للدراسة. ومع ذلك، فإن تلك الممرات نفسها تشكل تحديًا لعلماء الفلك لأنها تمتص الضوء المرئي.

يمكن لضوء الأشعة تحت الحمراء ذو ​​الطول الموجي الطويل والتردد المنخفض أن ينزلق عبر هذه السحب دون أن يتم امتصاصه، وهذا هو الطول الموجي للضوء الذي يدرسه تلسكوب جيمس ويب الفضائي الكون. وهذا ما يجعل كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) وأداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) في تلسكوب جيمس ويب الفضائي ) مثالية لدراسة SMC وNGC 602. فلا عجب أن التلسكوب الفضائي القوي قد فتح آفاقًا جديدة مرة أخرى مع احتمال الكشف الأول عن الأقزام البنية خارج المجرة.

الأقزام البنية تفشل..

تُعطى الأقزام البنية لقبها غير العادل إلى حد ما “النجوم الفاشلة” لأنها تتشكل مثل النجوم من سحابة منهارة من الغاز والغبار الكثيفين للغاية، ولكنها لا تصل كتلتها إلا إلى ما بين 13 و75 مرة من كتلة المشتري (0.13 إلى 0.75 مرة كتلة الشمس). وهذا يعني أنها لا تستطيع توليد ما يكفي من الضغط والحرارة لتحفيز اندماج الهيدروجين مع الهيليوم في قلبها، وهي العملية التي تحدد نجم التسلسل الرئيسي.

لا تختلف الأقزام البنية عن الكواكب فقط من حيث كيفية تشكلها. وخلافًا لمعظم الكواكب، تتجول هذه الأجسام أيضًا في الكون دون ربطها بالنجوم الأم. هم يفعل تشترك في بعض الخصائص مع الكواكب الغازية العملاقة، مثل تكوين غلافها الجوي والعواصف التي تهب عليها.

حتى الآن، اكتشف علماء الفلك حوالي 3000 نجم قزم بني، لكن جميعها تقع ضمن حدود مجرة ​​درب التبانة. يبدو أن هذه الأقزام البنية خارج المجرة تؤكد نظريات حول كيفية فشل النجوم الناشئة.

وقال بيتر زيدلر، عضو فريق وكالة الفضاء الأوروبية، في نفس البيان: “تتناسب نتائجنا بشكل جيد للغاية مع النظرية القائلة بأن التوزيع الشامل للأجسام تحت حد حرق الهيدروجين هو ببساطة استمرار للتوزيع النجمي”. “يبدو أنهم يتشكلون بنفس الطريقة، لكنهم لا يجمعون كتلة كافية ليصبحوا نجما مكتملا.”

…ولكن نجح تلسكوب جيمس ويب الفضائي

بالإضافة إلى تقديم العلوم الرائدة، فإن بيانات JWST/NIRCam/MIRI التي تم جمعها كجزء من برنامج JWST GO رقم 2662 قدمت لنا أيضًا صورة جميلة مذهلة لـ NGC 602.

وقالت عضوة الفريق أنتونيلا نوتا، المديرة التنفيذية للمعهد الدولي لعلوم الفضاء في سويسرا والعالمة السابقة في مشروع JWST في وكالة الفضاء الأوروبية، في البيان: “يسلط هذا الاكتشاف الضوء على قوة استخدام كل من هابل وJWST لدراسة العناقيد النجمية الشابة”. “أظهر هابل أن NGC602 تؤوي نجومًا صغيرة جدًا منخفضة الكتلة، ولكن فقط مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي، يمكننا أخيرًا رؤية مدى وأهمية تكوين الكتلة دون النجمية في هذه المجموعة.

“هابل وJWST ثنائي تلسكوبي قوي بشكل مذهل!”

قصص ذات صلة:

– كيف يمكن لمرصد روبن اكتشاف آلاف “النجوم الفاشلة”

– اكتشف تلسكوب هابل الفضائي أن “النجوم الفاشلة” سيئة في العلاقات أيضًا

— كوكب بحجم الأرض تم اكتشافه حول نجم قزم أحمر بارد ويشترك في اسمه مع قطعة بسكويت

تُظهر صور NGC 602 التي تم التقاطها في أبريل 2023 عناقيدها النجمية الحالية وممرات الغبار وسحب الغاز المحيطة بها. إنها تشير إلى حقبة جديدة من دراسة المجرات المحلية الفقيرة بالمعادن بالتفصيل، وهو أمر غير ممكن بالنسبة للمجرات الكونية الأولى التي يهيمن عليها الهيدروجين والهيليوم والتي تقع على بعد مليارات السنين الضوئية.

وخلص زيدلر إلى أنه “فقط مع الحساسية المذهلة والدقة المكانية في نظام الطول الموجي الصحيح، يمكن اكتشاف هذه الأجسام على مثل هذه المسافات الكبيرة”. “لم يكن هذا ممكنا من قبل وسيظل مستحيلا من الناحية النظرية في المستقبل المنظور.”

تم نشر بحث الفريق في 23 أكتوبر في مجلة الفيزياء الفلكية.