عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.
المنطقة المركزية لسديم الفراشة وتوروس المتربة ، التي تم تصويرها من قبل JWST ، والتي هي قادرة على رؤية الكثير من الغبار للكشف عن بنية torus. | الائتمان: ESA/Webb/NASA و CSA/M. Matsuura/Alma (ESO/Naoj/Nrao)/N. Hirano و M. Zamani (ESA/Webb)
تم العثور على جزيئات الغبار الكونية التي تلد للكواكب حول النجوم الشباب لأول مرة تتشكل – شهد تلسكوب جيمس ويب للفضاء إنشاء هذه اللبنات الكوكبية الصغيرة حول نجم ميت.
وقال ميكاكو ماتسورا من جامعة كارديف ، الذي قاد ملاحظات تلسكوب جيمس ويب (JWST) الجديدة ، في بيان “هذا الاكتشاف خطوة كبيرة إلى الأمام في فهم كيفية تجميع المواد الأساسية للكواكب”.
سديم الفراشة ، المعروف أيضًا باسم NGC 6302 ويقع على بعد حوالي 3400 سنة ضوئية في كوكبة العقرب من العقرب ، هو سديم كوكبي-ازدهار الموت السماوي لنجم يشبه الشمس الذي نفد من الهيدروجين في جوهره في الانصهار النووي وبالتالي انتهت صلاحيته. كانت الطبقات الخارجية لمثل هذا النجم قد انتفخت في الفضاء ، والتي تشكل السديم ، في حين أن جوهرها الساخن ، الذي يشع عند 220،000 درجة مئوية (396000 درجة فهرنهايت) ، تم تركه وراء ما نسميه قزمًا أبيض.
الفراشة ثنائية القطبية ، مما يعني أننا نرى فصتين كبيرتين يتصاعدان مثل الأجنحة. في خصورهم هو ما يشبه جسم الفراشة ، ولكن في الواقع هو torus من الغبار الداكن الذي شوهد الحافة.
صورة تلسكوب فضاء هابل لسديم الفراشة. | الائتمان: NASA/ESA/Hubble SM4 ERO Team.
تستهدف صورة JWST الجديدة ، التي تم التقاطها باستخدام أداة منتصف الأشعة تحت الحمراء (MIRI) وتستكملها بيانات من تلسكوب Radio ALMA ، هذا Torus المركزي. عادة ما يصل حجم الغبار بين النجوم إلى 0.1 ميكرون (عشرة ملايين من متر) ، لكن ميري اكتشفت الحبوب من غبار السيليكات البلورية في توروس سديم الفراشة الذي يبلغ حجمه مليون متر. هذا صغير ، لكنه لا يزال أكبر من الحبوب بين النجوم النموذجية وأكثر قابلية للمقارنة مع حبيبات الغبار الموجودة في المناطق التي تشكل النجوم والكوكب. في مثل هذه المناطق ، يتمسك الغبار ببعضها البعض في أقراص تشكيل الكوكب حول النجوم الشباب ، وتشكل الحصى التي تتراكم تدريجياً في أجسام أكبر ، وفي النهاية الكواكب. وجود حبيبات الغبار الكبيرة هو بداية عملية بناء الكوكب هذه.
الغبار الموجود في غيوم الغاز الجزيئي التي تشكل أنظمة نجوم جديدة تأتي من وفيات الأجيال السابقة من النجوم ، وبما أن الغبار ينشر تدريجياً إلى مساحة بين النجوم ، فإنه يجد نفسه داخل غيوم الغاز التي تشكل نجومًا جديدة. ومع ذلك ، فإن عملية بناء حبيبات الغبار الكبيرة التي هي في نهاية المطاف كانت اللبنات الأساسية للكواكب غامضة إلى حد ما – حتى الآن ، أي.
وقال ماتسورا: “لسنوات ، ناقش العلماء كيف يتشكل الغبار الكوني في الفضاء”. “لكن الآن ، بمساعدة تلسكوب جيمس ويب للفضاء القوي ، قد يكون لدينا أخيرًا صورة أوضح.”
يشير حجم حبيبات الغبار في سديم الفراشة إلى أنها كانت تنمو لفترة من الوقت ، وقد نمت جزئيًا على الأقل بفضل التفاعلات الكيميائية التي يتم تنشيطها بواسطة القزم الأبيض الحار للغاية في وسط السديم. على وجه الخصوص ، اكتشفت JWST حبيبات بلورات الكوارتز في Torus الفراشة المتربة.
وقال ماتسورا: “لقد تمكنا من رؤية كلا الأحجار الكريمة التي تشكلت في مناطق هادئة وطويلة الأمد والأوساخ النارية التي تم إنشاؤها في أجزاء عنيفة سريعة الحركة ، وكلها داخل كائن واحد”.
نسخة مشروحة من صورة JWST لسديم الفراشة. | الائتمان: ESA/Webb/NASA و CSA/M. Matsuura/alma (eso/naoj/nrao)/N. Hirano و M. Zamani (ESA/Webb).
اكتشفت ملاحظات JWST أيضًا جزيئات شائعة تعتمد على الكربون المعروفة باسم PAHs ، أو الهيدروكربونات العطرية المتعددة الحلقات. تم العثور على هذه الجزيئات على الأرض في نخب محترق وأبخرة من عوادم السيارات ، لكنها أيضًا موجودة بشكل غذر في الفضاء السحيق وتشتبه في أنها تلعب دورًا رئيسيًا في كيمياء المناطق التي تشكل النجوم والكوكب ، وحتى في كيمياء ما قبل البيولوجية التي يمكن أن تؤدي إلى الحياة كما نعرفها. توجد PAHs في سديم الفراشة في هياكل شبيهة بالحلقة المسطحة التي قد تشكلت عندما تتشكل فقاعات من الجزيئات التي تصيبها القزم الأبيض مع الغاز المحيط به.
على مدار عشرات الآلاف من السنين ، سوف يتفرق تألق سديم الفراشة تدريجياً إلى مساحة عميقة. سوف تنجرف PAHS و Quartz Grains وغيرها من الجزيئات التي تشكلت من وفاة النجم بين النجوم ، وتبحث عن منزل جديد في سحابة الغاز حيث يمكن أن تساعد في ولادة نظام جديد من النجوم والكواكب.
تم الإبلاغ عن نتائج ملاحظات JWST لسديم الفراشة في 27 أغسطس في المجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.