اكتشاف قرص مكون من كوكب حول نجم في مجرة ​​أخرى لأول مرة

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
—

للمرة الأولى، لمح علماء الفلك نجمًا شابًا خارج مجرة ​​درب التبانة محاطًا بقرص كثيف يمكن أن تتشكل فيه الكواكب.

وتم رصد النجم الضخم، المسمى HH 1177، وقرصه الدوار في سحابة ماجلان الكبرىوهي مجرة ​​قزمة مجاورة تبعد حوالي 160 ألف سنة ضوئية. يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف غير المسبوق العلماء في الحصول على فهم أفضل لتكوين النجوم والكواكب.

ينمو حجم النجم حديث الولادة عن طريق سحب المادة من محيطه. ويتراكم الغاز والغبار في قرص مسطح حول النجم، يُعرف باسم القرص التراكمي، نتيجة لقوى الجاذبية القوية. يقوم القرص الدوار بنقل المادة إلى النجم، الذي يصبح أكبر على نحو متزايد. كلما زادت كتلة النجم، أصبح مجال جاذبيته أقوى، وبالتالي يسحب المزيد من الغاز والغبار إلى القرص.

يعيش نجم ضخم مثل HH 1177 بسرعة ويموت شابًا، ويتشكل بسرعة أكبر، ولا يتجاوز عمره جزءًا من عمر نجم مثل شمسنا. هذا الجدول الزمني المختصر يجعل من الصعب ملاحظة المراحل المبكرة لنجم ضخم في مجرتنا، حيث أن النجم وقرصه مخفيان عن الأنظار بسبب المادة الغبارية التي يتشكل منها.

لكن المادة التي تتكون منها النجوم موجودة ضمن سحابة ماجلان الكبرى يختلف عن مجرة ​​درب التبانة.

يقع HH 1177 ضمن حضانة نجمية تسمى N180، والتي تحتوي على غبار أقل ووفرة معدنية أقل. لا يحجب النجم شرنقة من الغاز والغبار، مما يوفر رؤية بعيدة ولكن واضحة.

وقالت مؤلفة الدراسة الرئيسية الدكتورة آنا ماكليود، الأستاذة المشاركة في الفيزياء في جامعة كاليفورنيا: “عندما رأيت لأول مرة دليلاً على وجود هيكل دوار في بيانات ALMA، لم أستطع أن أصدق أننا اكتشفنا أول قرص متراكم خارج المجرة، لقد كانت لحظة خاصة”. جامعة دورهام بالمملكة المتحدة في بيان لها “نحن نعلم أن الأقراص ضرورية لتكوين النجوم والكواكب في مجرتنا، وهنا، ولأول مرة، نرى دليلاً مباشرًا على ذلك في مجرة ​​أخرى.”

واكتشف علماء الفلك النجم، الذي تقدر كتلته بحوالي 15 مرة كتلة شمسنا، باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / تحت المليمترية للتلسكوبات في تشيلي، والمعروفة باسم ALMA. ونشرت النتائج يوم الاربعاء في المجلة طبيعة.

جاءت ملاحظات ALMA كمتابعة لاكتشاف سابق تم إجراؤه بواسطة التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي. التقط المستكشف الطيفي متعدد الوحدات، أو أداة MUSE، الموجود على التلسكوب، تدفقًا من المواد المنبعثة من النجم الشاب. تم العثور على HH 1177 في أعماق سحابة غازية في المجرة.

وقال ماكليود: “لقد اكتشفنا طائرة نفاثة تنطلق من هذا النجم الضخم الشاب، ووجودها يعد علامة على تراكم القرص المستمر”.

لمعرفة ما إذا كان هناك قرص حول النجم، احتاج الفريق إلى قياس مدى سرعة تحرك الغاز الكثيف حول النجم.

عندما تنجذب المادة نحو نجم شاب ومتطور، فإنها لا تسقط مباشرة على الكائن السماوي. وبدلا من ذلك، تتسطح المادة وتدور حول النجم وتشكل بنية تشبه القرص. يدور القرص بشكل أسرع في مركزه. يمكن أن يساعد الاختلاف في السرعة علماء الفلك في تحديد ما إذا كان القرص قد تشكل حول النجم.

وقال الدكتور جوناثان هنشو، الباحث المشارك في الدراسة، وزميل باحث في جامعة ليفربول جون موريس بالمملكة المتحدة، في بيان: “يتغير تردد الضوء اعتمادًا على مدى سرعة تحرك الغاز المنبعث من الضوء نحونا أو بعيدًا عنا”. نفس الظاهرة التي تحدث عندما تتغير طبقة صوت صفارة سيارة الإسعاف أثناء مرورها بك وينتقل تردد الصوت من أعلى إلى أقل.

تمكنت مراقبات ALMA من إجراء قياسات تفصيلية لدوران القرص.

النجوم الشابة ليست الظواهر السماوية الوحيدة التي تحتوي على أقراص متراكمة. الثقوب السوداء الهائلة لديها أيضا أقراص رفيعة وساخنة من المادة يحوم حولهم ويتغذى منهم.

وقال ماكلويد: “نحن في عصر التقدم التكنولوجي السريع عندما يتعلق الأمر بالمرافق الفلكية”. “إن القدرة على دراسة كيفية تشكل النجوم على هذه المسافات المذهلة وفي مجرة ​​مختلفة أمر مثير للغاية.”