سحابة غبار غامضة بأطوال موجية مختلفة. حقوق الصورة: CfA. اضغط للتكبير.
في تمرين يوضح قوة التحقيق متعدد الأطوال باستخدام مرافق متنوعة ، قام علماء الفلك في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) بفك رموز الطبيعة الحقيقية لجسم غامض يختبئ داخل سحابة كونية مظلمة. ووجدوا أن السحابة ، التي كان يُعتقد في السابق أنها غير مميزة ، تحتوي على نجم صغير ، أو ربما نجم فاشل يُعرف باسم "قزم بني" ، لا يزال يتشكل داخل شرنقته المتربة.
تشير الملاحظات إلى أن الجسم الغامض لديه كتلة حوالي 25 ضعف كتلة المشتري ، مما يضعه بشكل مباشر في عالم الأقزام البنية. ومع ذلك ، قد تنمو كتلته في نهاية المطاف كبيرة بما يكفي لتصنيفها كنجم صغير. كما أن الجسم بارد وخافت ، يسطع بأقل من 1/20 لمعان الشمس.
قال عالم الفلك CfA Tyler Bourke: "هذا الجسم هو منبع عائلة تكوين النجوم".
يتطلب إنشاء الطبيعة الحقيقية للكائن إمكانات فريدة من صفيف دون المليمتر (SMA) في هاواي. قال بورك: "رصد SMA ما لا يمكن أن يراه تلسكوب أحادي الطبق".
باستخدام SMA ، اكتشف العلماء تدفقًا ضعيفًا للمواد التي تنبأت بها نظريات تكوين النجوم. وأكد هذا التدفق - الذي كان أصغر بعشر مرات من أي كتلة شوهدت من قبل - الطبيعة ذات الكتلة المنخفضة للجسم وارتباطه بالسحابة المظلمة المحيطة. قال بورك: "إن حساسية وقرار صفيف التسميات الفرعية بهوائياته المتعددة كانت حاسمة في الكشف عن التدفق".
تم اكتشاف الجسم المحير باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء التي طورتها سميثسونيان على متن تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا. درس سبيتزر السحابة الكونية المتربة المسماة L1014 كجزء من برنامج Cores to Disks Legacy. النواة هي المنطقة الأكثر كثافة من السحابة ، وهي ضخمة بما يكفي لجعل نجم مثل الشمس.
تم تصنيف L1014 ، التي تقع على بعد حوالي 600 سنة ضوئية في كوكبة Cygnus the Swan ، في البداية على أنها "قلب خالٍ من النجوم" لأنه لم يظهر أي دليل على تكوين النجوم. فوجئ الفلكيون عندما كشفت صور سبيتزر عن مصدر ضوء خافت للأشعة تحت الحمراء بدا وكأنه داخل القلب.
كانت هناك حاجة إلى بيانات إضافية للتأكد من أن الكائن الخافت كان مرتبطًا بشكل مباشر بالنواة الداكنة ، بدلاً من كونه تراكبًا محتملاً لكائن خلفية أكثر بعدًا وأكثر دنيوية.
كشفت الملاحظات القريبة من الأشعة تحت الحمراء من قبل مرصد MMT في أريزونا سديم ضوء متناثر يحيط بالجسم المركزي الباهت في L1014. قالت عالمة الفلك تريسي هوارد ، CfA ، التي التقطت صور العلاج المداوم بالميثادون: "الضوء من الجسم يرتد من الغبار المحيط نحونا". "ضبابية الانعكاس مثل هذا هو بصمة كائن مضمن."
يشير الحجم الواضح للغموض إلى أن مصدر الضوء من المحتمل أن يكون موجودًا في L1014 وليس في سحابة أبعد. كما أعطت بيانات العلاج المداوم بالميثادون الباحثين الاتجاه في الفضاء أو الإمالة للجسم داخل L1014. ثم تحول علماء الفلك إلى SMA للتأكيد النهائي.
"أعطتنا ملاحظات سبيتزر تلميحات إلى طبيعة الكائن داخل L1014. عزز MMT الارتباط بين مصدر الأشعة تحت الحمراء والنواة الخالية من النجوم. قال Bourke "صفيف مقياس الميلان انتشل الحالة وكشف عن هوية هذا الكائن الحقيقية."
من خلال دراسة الأشياء الصغيرة الباهتة مثل تلك التي ما زالت تتشكل داخل L1014 ، يأمل الفلكيون في معرفة المزيد عن المراحل المبكرة من تكوين النجوم.
قال الفلكي فيل مايرز من CfA "الجزء الأكثر مراوغة في تكوين النجوم هو لحظة الولادة". "من أجل الإجابة عن كيفية حدوث ذلك ، تحتاج إلى أمثلة على أنظمة صغيرة جدًا. يبلغ عمر هذا النظام حوالي 10،000 إلى 100،000 سنة فقط - طفل بقدر النجوم أو الأقزام البنية. "
كانت القدرات المشتركة لـ Spitzer و SMA و MMT ضرورية للعثور على هذا الكائن وفحصه. ستثبت هذه المرافق بلا شك أنها مفيدة في دراسة أشياء شابة وخافتة جدًا جدًا - أشياء صغيرة جدًا لدرجة أنها لا تزال تنمو. وأضاف مايرز: "إنهم صغار وأغماء لدرجة أننا لا نستطيع تحديد مقدار الكتلة التي سيجمعونها". "لا يوجد اختبار ما قبل الولادة لهذه الأشياء. لسنا متأكدين بالضبط مما سنحصل عليه في النهاية! "
ورقة كتبها تايلر ل. بورك وآخرون. ستنشر ملاحظات SMA في العدد القادم من رسائل مجلة الفيزياء الفلكية وهي متاحة على الإنترنت على http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509865.
ورقة ثانية من قبل تريسي ل. Huard وآخرون. وستنشر تغطية MMT في مجلة Astrophysical Journal وهي متاحة على الإنترنت على http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509302.
يقع مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) ، الذي يقع مقره في كامبريدج ، ماساتشوستس ، وهو تعاون مشترك بين مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ومرصد كلية هارفارد. يدرس علماء CfA ، في ستة أقسام بحثية ، أصل الكون وتطوره ومصيره النهائي.
المصدر الأصلي: بيان صحفي CfA
