رسم توضيحي لفنان لقرص محيط بالنجم حول نجم ضخم. حقوق الصورة: NAOJ اضغط للتكبير
استخدمت مجموعة دولية من علماء الفلك التصوير Coronagraphic للتصوير البصري التكيفي (CIAO) على تلسكوب سوبارو في هاواي للحصول على صور حادة جدًا للضوء المستقطب القريب من الأشعة تحت الحمراء لمسقط رأس نجمة أولية ضخمة تعرف باسم Becklin-Neugebauer (BN) على مسافة 1500 سنة ضوئية من الشمس. أدت صور المجموعة إلى اكتشاف قرص يحيط بهذا النجم المشكل حديثًا. هذه النتيجة ، الموصوفة بالتفصيل في عدد 1 سبتمبر من الطبيعة ، تعمق فهمنا لكيفية تشكل النجوم الضخمة.
استكشف فريق البحث ، الذي يضم فلكيين من مرصد الجبل الأرجواني ، الصين ، والمراصد الفلكية الوطنية في اليابان ، وجامعة هيرتفوردشاير ، المملكة المتحدة ، المنطقة القريبة من جسم بيكلين-نيوجباور وحللوا كيفية تأثر ضوء الأشعة تحت الحمراء بالغبار. للقيام بذلك ، أخذوا صورة ضوء مستقطب للجسم على طول موجة 1.6 ميكرومتر (النطاق H من ضوء الأشعة تحت الحمراء). تظهر صور سطوع الكائن فقط توزيعًا دائريًا للضوء. ومع ذلك ، تُظهر صورة استقطاب الضوء شكل فراشة يكشف عن تفاصيل لا يمكن اكتشافها من خلال النظر إلى توزيع السطوع وحده. لفهم البيئة المحيطة بالنجم وما يوحي به شكل الفراشة ، قام الفلكيون بإنشاء نموذج كمبيوتر للمقارنة ، إلى جانب مخطط تكوين النجوم. تظهر هذه النماذج أن شكل الفراشة هو توقيع القرص وبنية التدفق بالقرب من النجم الوليد.
هذا الاكتشاف هو أكثر الأدلة الملموسة لقرص حول نجم شاب ضخم ويظهر أن النجوم الضخمة مثل جسم BN (الذي يعادل كتلة الشمس سبع مرات تقريبًا) تشكل نفس طريقة النجوم ذات الكتلة المنخفضة مثل الشمس.
هناك نظريتان رئيسيتان لتفسير تكوين النجوم الضخمة. تنص الأولى على أن النجوم الضخمة هي نتائج اندماج عدة نجوم منخفضة الكتلة. والثاني يقول أنها تتشكل من خلال انهيار الجاذبية والتراكم الجماعي داخل الأقراص النجمية. من المرجح أن تكون النجوم ذات الكتلة المنخفضة مثل الشمس قد تكونت من خلال الطريقة الثانية. تفترض نظرية الانهيار والانهيار أن النظام له نجم مرتبط بتدفق ثنائي القطب ، وقرص محيطي ومظروف ، في حين أن نظرية الاندماج غير موجودة. يمكن لوجود أو عدم وجود مثل هذه الهياكل التمييز بين سيناريوهي التكوين.
حتى وقت قريب ، كان هناك القليل من أدلة الملاحظة المباشرة لدعم أي من نظرية تكوين النجوم الضخمة. هذا لأنه ، على عكس النجوم ذات الكتلة المنخفضة ، يكون تكوين النجوم الضخمة حديثًا نادرًا جدًا وبعيدًا جدًا عننا لدرجة يصعب ملاحظتها. التلسكوبات الكبيرة والبصريات التكيفية ، التي تحسن بشكل كبير من حدة الصورة ، تجعل من الممكن الآن مراقبة هذه الأشياء بوضوح غير مسبوق. يعد قياس الاستقطاب بالأشعة تحت الحمراء عالي الدقة أداة قوية بشكل خاص لاستكشاف البيئة المخفية وراء التوهج اللامع لنجم ضخم.
الاستقطاب - الاتجاه الذي تتأرجح فيه موجات الضوء عندما تتدفق بعيدًا عن جسم ما - هو سمة مهمة للإشعاع. لا يمتلك ضوء الشمس اتجاهًا مفضلاً للتذبذب ، ولكن يمكن أن يصبح مستقطبًا عندما ينتشر بواسطة الغلاف الجوي للأرض ، أو بعد الانعكاس عن سطح الماء. يحدث إجراء مماثل في سحابة محيطية حول نجم حديث الولادة. يضيء النجم محيطه - القرص المحيطي والمغلف وجدران التجويف التي شكلتها تيارات التدفق. يمكن للضوء أن ينتقل بحرية داخل التجويف ثم يعكس جدرانه. يصبح هذا الضوء المنعكس شديد الاستقطاب. على النقيض من ذلك ، يكون القرص والمغلف معتمين نسبيًا للضوء. هذا يقلل من استقطاب الضوء القادم من تلك المناطق.
يقترح نجاح المجموعة في الكشف عن أدلة لقرص وتدفق حول جسم BN من خلال الاستقطاب بالأشعة تحت الحمراء عالية الدقة أنه يمكن تطبيق نفس التقنية على نجوم تشكيل أخرى. وهذا سيسمح لعلماء الفلك بالحصول على وصف ملاحظ شامل لتكوين النجوم الضخمة أكبر من كتلة الشمس بعشرة أضعاف.
المصدر الأصلي: NAOJ News Release
