الكون مليء بالأسرار التي يحاول العلماء حلها وكشف أسرارها الخفية مع تطور الإنجازات البشرية ، والمساحة الشاسعة تحتوي بلا شك على أغربها. أحد هذه الألغاز هو الأساس الذي تم على أساسه تحديد كتل النجوم المشكلة.
قبل عام ، أطلق فريق من علماء الفيزياء الفلكية بدعم من أعضاء جامعة نورث وسترن مشروعًا فريدًا ينتج محاكاة ثلاثية الأبعاد أكثر دقة وواقعية لتشكيل النجوم وأطلق عليها اسم STARFORGE.
في دراسة حديثة ، وجد الفريق أن عملية تكوين النجوم هي عملية مستقلة ، بمعنى آخر ، تقوم النجوم بتعديل كتلها ، وهو ما يفسر سبب امتلاك العديد من النجوم التي تتكون في أماكن مختلفة كتلًا متشابهة.
يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف الأخير الباحثين في الكشف عن المزيد من الحقائق حول تشكل النجوم في مجرة درب التبانة والمجرات الأخرى.
نُشرت الدراسة الأسبوع الماضي في الجريدة الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
ضم فريق البحث خبراء من جامعة نورث وسترن ، وجامعة تكساس في أوستن ، ومعهد كارنيجي ، وجامعة هارفارد ، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. قاد الدراسة ديفيد جوزينوف ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة تكساس.
قال كلود أندريه من جامعة نورث وسترن وأحد مؤلفي الدراسة: “إن فهم الآلية الأساسية لتشكيل النجوم أمر صعب لأنه يؤثر على الفيزياء الفلكية للكون بأسره ، من الكواكب القريبة إلى المجرات الأبعد”.
وأضاف “السبب هو أن النجوم لها حمض نووي بسيط”. أي بمعرفة كتلة النجم ، يمكنك معرفة الكثير من الحقائق عنه ، مثل كمية الضوء التي يشعها ، وعمره ، ومصيره بعد الموت. وبناءً على ذلك ، من الضروري جدًا معرفة كتل النجوم لتحديد ما إذا كانت الكواكب التي تدور حول النجوم يمكن أن تؤوي الحياة بطريقة ما ، ومعرفة أشكال المجرات البعيدة “.
الفضاء مليء بسحب عملاقة من الغاز البارد والغبار ، والتي تأتي من جذب جزيئات الغبار والغازات البعيدة التي تختلط معًا لتشكل كتلًا كبيرة. نتيجة الاختلاط ، تتصادم المواد مع بعضها البعض ، وتطلق حرارة عالية تشكل نجمًا جديدًا.
النجوم الحديثة محاطة بقرص من الغبار والغاز يدور حولها باستمرار ، مما يعني أن جميع الكواكب في مجرتنا كانت ذات يوم من الغبار الذي يدور حول الشمس في وقت مبكر.
من الممكن أن وجود الحياة على كوكب ما يعتمد على كتلة النجم الذي يدور حوله. لذلك ، فإن فهم تكوين النجوم ضروري لتحديد وجود الحياة في الكون.
قالت ستيلا أوفنر ، الأستاذة المساعدة في علم الفلك بجامعة تكساس في أوستن: “النجوم هي ذرات المجرات ، وتوزيعها الكتلي يحدد أصل الكواكب ووجود الحياة أو عدم وجودها”.
تعتمد جميع مجالات علم الفلك على التوزيع الكتلي للنجوم – وهي دالة للكتلة الأولية – والتي يصعب على العلماء تصميمها بشكل جيد.
حوالي 1٪ فقط من النجوم الفتية هي نجوم أكبر من شمسنا ، كل منها يقابل 10 نجوم تشبه شمسنا و 30 نجمًا قزمًا.
وفقًا لبيانات الرصد ، تنطبق هذه النسبة على النجوم الفتية والنجوم القديمة منذ ملايين السنين في جميع أنحاء مجرة درب التبانة. تنطبق النسبة على جميع النجوم في مجرتنا والمجرات القزمة من حولنا.
كانت هذه الحقيقة لغزا للعلماء ، أن النجوم تشكلت في ظل ظروف مختلفة على مدى ملايين السنين ، وبالتالي من الناحية النظرية ، يجب أن تكون النسب مختلفة ، لكنها في الواقع متطابقة.
يقول جوزينوف في هذا الصدد: “لقد حيرنا هذا اللغز لفترة طويلة ، ولحلها قمنا بتتبع النجوم من خلال المحاكاة من بدايتها إلى موتها الطبيعي”.
أظهرت المحاكاة الجديدة استجابات النجوم لجاذبيتها في الاتجاه المعاكس ، وهذه المحاكاة هي الأولى من نوعها لتتبع تشكل النجوم الفردية في السحب المدمرة العملاقة. وقد لوحظ تفاعل هذه النجوم مع الوسط المحيط ، فهي تشع الضوء وتنبعث من حولها الكتل ، وتسمى هذه الظاهرة برد الفعل النجمي.
مشروع Starforge هو مبادرة متعددة المؤسسات بقيادة مرصد كارنيجي جوزينوف ومايكل جروديتش.
عندما بدأ المشروع ، كان Grudic باحثًا ما بعد الدكتوراه في CIRA في نورث وسترن.
مشروع Starforge هو الأول من نوعه لدراسة تكوين النجوم وتطورها ودينامياتها معًا ، ورصد التفاعلات النجمية التي تشمل كل إشعاع النجم والرياح والانبعاثات الأخرى ، بما في ذلك نشاط المستعرات الأعظمية الأخرى في المجرة. . نجمة.
تتضمن عمليات المحاكاة الأخرى نماذج تفاعل نجمية فردية على عكس مشروع Starforge ، الذي جمعها جميعًا لإنشاء عمليات محاكاة توضح كيف تؤثر كل هذه العوامل معًا على تكوين النجوم.
يتم تمويل هذا التعاون من قبل: National Science Foundation، NASA، Foundation for Research in the Advancement of Science، Harvard Institute for Theory and Composition.
تم إجراء البحث على جهازي كمبيوتر عملاقين في مركز الحوسبة المتقدمة بجامعة تيكسل في أوستن
اقرأ أيضًا:
الجسيمات صغيرة الكتلة تنفجر النجوم ذات الكتلة الكبيرة
تم اكتشاف نوع جديد من كتلة النجوم النابضة في مجرتنا
ترجمة: رهف ابراهيم
تحرير: مهدي الاعور