تكشف الملاحظات الجديدة باستخدام مجموعة راديو VLA كيف يمتص النجم الأولي المسمى HW2 Bacpheus A غاز الأمونيا من قرص دوار بمعدل نادر - مما يوفر لمحة نادرة عن عملية تكوين النجوم الضخمة.
باستخدام مجموعة كبيرة جدًا من المراصد الراديوية الوطنية الأمريكية (VLA)، تمكن علماء الفلك لأول مرة من التقاط التدفق الهائل للغاز حول نجم ضخم جدًا أثناء تكوينه - وهي عملية حاسمة تدفع نموه السريع.
لقد قاموا بدراسة HW2، وهو نجم أولي شاب في منطقة تشكل النجوم في Cepheus A، على بعد حوالي 2300 سنة ضوئية، وتمكنوا من تفصيل بنية وحركة قرص التراكم الذي يزود النجم النامي بالمواد.
نظرة عن كثب على تراكم الكتلة النجمية
يُجيب هذا الاكتشاف على سؤال جوهري في الفيزياء الفلكية: كيف تُراكم النجوم الضخمة، التي تنفجر في النهاية مُستعرات عظمى، كل هذه الكتلة؟ تُعدّ منطقة سيفيوس أ ثاني أقرب منطقة لتكوين النجوم الضخمة إلى الأرض، وبالتالي تُتيح فرصة نادرة لرصد هذه العمليات المتطرفة أثناء حدوثها.
لدراسة سلوك المادة حول النجم الناشئ، تتبع الباحثون الأمونيا (NH3) - وهو جزيء شائع في السحب بين النجوم ويُستخدم أيضًا في الصناعة على الأرض - واستخدموه كمتتبع لحركة الغازات. كشفت ملاحظاتهم عن حلقة ساخنة وكثيفة من غاز الأمونيا تمتد بين 200 و700 وحدة فلكية من النجم، وتشكل جزءًا من قرص التراكم، وهو بنية مهمة في العديد من نماذج تكوين النجوم.
قياس انخفاض الغاز الشديد
وجدوا أن الغاز في القرص يدور وينهار في آنٍ واحد نحو HW2. كما حسبوا معدل سقوط المواد على النجم: 16/XNUMX من كتلة الشمس سنويًا، وهو من أعلى المعدلات التي تم قياسها على الإطلاق لنجم أولي ضخم. تؤكد النتيجة أن أقراص التراكم قادرة على الحفاظ على تدفقات غازية كثيفة كهذه حتى عندما يصل النجم إلى XNUMX كتلة شمسية.
قال الدكتور ألبرتو سانا، المؤلف الرئيسي للدراسة: "تُقدم ملاحظاتنا دليلاً مباشراً على أن النجوم الضخمة يمكن أن تتشكل من خلال تراكم قرصي يصل إلى عشرات الكتل الشمسية". وأضاف: "لقد أتاحت لنا الحساسية الراديوية الفريدة للمتراكب الكبير جدًا تمييز تشكيلات تبعد حوالي 100 وحدة فلكية، واكتساب رؤى غير مسبوقة في هذه العملية".
حلل الباحثون أيضًا بياناتهم إلى جانب عمليات محاكاة حاسوبية متقدمة لكيفية تكوّن النجوم الضخمة. وأوضح البروفيسور أندريه أوليفا، الذي أجرى عمليات المحاكاة، قائلاً: "تتوافق النتائج بشكل كبير مع التوقعات النظرية، إذ تُظهر أن غاز الأمونيا بالقرب من HW2 ينهار بسرعات تقترب من سرعة السقوط الحر، بينما يدور بسرعات أقل من سرعة كيبلر - وهو توازن تفرضه قوى الجاذبية والطرد المركزي".
كشفت الملاحظات أيضًا عن عدم انتظام في شكل القرص وحركته، مما يدل على تأثير تدفقات الغاز الخارجية، التي يبدو أنها تُزوّد أحد جانبي القرص بالمواد. عُثر على تكوينات مماثلة في مناطق أخرى لتكوين النجوم، ويُعتقد أنها ضرورية لاستدامة نمو النجوم الضخمة من خلال تغذية القرص باستمرار.
يُنهي هذا الاكتشاف جدلاً استمر لعقود حول قدرة نجم HW2، والنجوم الأولية المشابهة له، على تكوين أقراص تراكمية قادرة على دعم نموها السريع. كما يُعزز فكرة أن آليات فيزيائية مماثلة تُسيطر على تكوين النجوم ذات الكتل المتفاوتة.
المزيد عن هذا الموضوع على موقع العلوم
