عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.
صورة كبيرة الأشعة تحت الحمراء للسحابة الماجيلانية الصغيرة كما لاحظها مرصد وكالة الفضاء الفضائية الأوروبية (ESA). | الائتمان: ألما (ESO/Naoj/Nrao) ، Tokuda et al. ، ESA/Herschel
عندما يتعلق الأمر بالبطانيات الصغيرة ، اكتشف كلما كان ذلك أكثر روعة-وأفضل-علماء الفلك أن بعض نجوم الرضع في الكون المبكر يفضلون أيضًا شرانق ما قبل الولادة.
يولد النجوم في “دور الحضانة النجمية” ، أو مناطق من المجرات مع وفرة من الغاز والغبار يمكن أن تصبح كثيفة للغاية وتنهار لتشكيل نجوم الرضع ، أو “البروتوستار”. يشار إليها بدقة أكبر باسم “السحب الجزيئية” ، يمكن أن تمتد هذه التكتلات الغازية لمئات من السنوات الضوئية ، وبالتالي تشكل الآلاف من النجوم.
لقد تعلم العلماء الكثير عن تكوين النجوم في الكون اليوم ، لكن لا يزال هذا لغزا إذا تشكلت الأجسام النجمية بنفس الطريقة في أوائل الكون.
وقال كازوكي توكودا الباحث في جامعة كيوشو في بيان “حتى اليوم ، لا يزال فهمنا لتشكيل النجوم يتطور ؛ فهم كيف أن النجوم التي تشكلت في الكون السابق أكثر تحديا”. “كان الكون المبكر مختلفًا تمامًا عن اليوم ، الذي يسكنه معظمه من الهيدروجين والهيليوم. العناصر الثقيلة التي تشكلت لاحقًا في النجوم ذات الكتلة العالية.”
في درب التبانة ، السحب الجزيئية التي تحتوي على نجوم الولادة لها بنية “خيطية” ، تنفصل عنها لتشكيل نواة سحابة جزيئية ، مثل “البيض النجمي” الذي يرسم في مزيد من الغاز والغبار من السحابة الجزيئية الأوسع حتى حتى نجم الرضيع “تبخير”.
ولكن هل كان هذا هو الحال قبل مليارات السنين؟
وقال توكودا: “لا يمكننا العودة في الوقت المناسب لدراسة تكوين النجوم في الكون المبكر ، ولكن يمكننا مراقبة أجزاء من الكون مع بيئات مماثلة للكون المبكر”.
إحدى هذه البيئة التي تفتقر إلى العناصر الثقيلة من الهيدروجين والهيليوم ، والتي يطلق عليها علماء الفلك مجتمعة “المعادن” ، هي السحابة الماجيلانية الصغيرة (SMC).
“جناح” SMC الذي يشبه الكون المبكر بسبب افتقاره للمعادن. | الائتمان: NASA/CXC/JPL-CALTECH/STSCI
تحتوي هذه المجرة القزحية القزحية على درب التبانة ، التي تقع على بعد حوالي 20،000 سنة ضوئية ، على حوالي خمس محتوى معدني في مجرتنا. هذا يجعل SMC وكيلًا ممتازًا للظروف في الكون البالغ من العمر 13.8 مليار عام بعد حوالي 4 مليارات سنة من الانفجار الكبير.
وبالتالي ، للتحقيق في الظروف التي تشكلت فيها النجوم الأولى دون الاضطرار إلى النظر إلى الوراء في الوقت المناسب 10 مليارات سنة ، تحولت توكودا وزملاؤها إلى SMC. أجروا هذا التحقيق مع Atacama كبير ملليمتر (ALMA) ، وهي مجموعة من 66 تلسكوبات إذاعية تقع في شمال تشيلي.
في حين أن الدراسات السابقة للـ SMC ومناطقها التي تشكل النجوم كانت تفتقر إلى القرار اللازم لمراقبة الغيوم الخيطية ، فقد سهلت ALMA رؤية عالية الدقة لهذه المجرة القزمية التي ساعدت العلماء على تحديد ما إذا كانت هذه الهياكل موجودة أم لا.
يوضح التوضيح نجمًا للرضع يتشكل من سحابة كثيفة من الغاز والغبار. | الائتمان: Wolfgang Steffen ، Unam
وقال توكودا: “في المجموع ، قمنا بجمع وتحليل البيانات من 17 من السحب الجزيئية. كل من هذه الغيوم الجزيئية كان لدينا نجوم الأطفال المتزايدة 20 ضعف كتلة شمسنا”. “لقد وجدنا أن حوالي 60 ٪ من السحب الجزيئية التي لاحظناها كانت لها بنية خيطية بعرض حوالي 0.3 سنة ضوئية ، ولكن البالغ عددهم 40 ٪ كان لديهم شكل” رقيق “.”
قرر الفريق أيضًا أن درجة الحرارة داخل السحب الجزيئية الخيطية كانت أعلى من تلك الموجودة في السحب الجزيئية الرقيقة. من المحتمل أن يكون الباحثون ينظرون إلى أن هذا الاختلاف في درجة الحرارة بين السحب الرقيقة والخيطية من المحتمل أن يكون متصلاً بعمرهم.
تشير النتائج إلى أن درجات الحرارة المرتفعة للخيوط لها علاقة بالغيوم التي تصطدم. عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة ، تكون السحب أقل اضطرابًا ، ولكن مع تبريدها ، تصبح السحب أكثر فوضوية – مما تسبب في ظهور الشكل الرقيق.
هذا له تأثير على تكوين النجوم ، حيث من المرجح أن تنفجر السحب الخيطية لتشكيل نجوم منخفضة الكتلة مثل الشمس. ومع ذلك ، إذا أصبحت السحابة رقيقًا ، فقد يكون من الصعب على السحب أن تنفصل وتشكل النجوم المنخفضة الكتلة.
القصص ذات الصلة:
– مناطق تلسكوب جيمس ويب للفضاء ، تلميحات من exomoons تشكل في نظام نجم الرضع
-دراسة جيمس ويب للفضاء ، دراسة رائدة على قرص تكوين الكوكب في اكتشافات مستقبلية في الخارج
– يدرس تلسكوب جيمس ويب الفضاء “الفطائر” المتربة التي تغذي نجوم الأطفال وكواكب الولادة
وقال توكودا: “تشير هذه الدراسة إلى أن البيئة ، مثل العرض الكافي للعناصر الثقيلة ، أمر بالغ الأهمية للحفاظ على بنية خيطية وقد تلعب دورًا مهمًا في تشكيل أنظمة الكواكب”. “في المستقبل ، سيكون من المهم مقارنة نتائجنا بملاحظات السحب الجزيئية في بيئات غنية بالعنصر الثقيل ، بما في ذلك مجرة درب التبانة.”
وأضاف توكودا أن دراسات مثل هذه يجب أن توفر رؤى جديدة في تكوين السحب الجزيئية وكيفية تغيرها بمرور الوقت ، وبالتالي رسم صورة أكثر تفصيلاً للتطور الكلي للكون.
تم نشر أبحاث الفريق يوم الأربعاء (20 فبراير) في المجلة الفلكية الفيزيائية.