"النجم العملاق المعروف بلقب 'بيضة التنين' يظهر إمكانيات تشكيل النجوم المبكرة"

يحتوي نجم عملاق محتمل على ميزات مثيرة للاهتمام، بما في ذلك مركز مضغوط للغاية، واحتياطي كبير من الغاز البارد والغبار، بالإضافة إلى نقص في علامات تدفق الطاقة الملحوظة. هذا الجسم المعروف بلقب "بيضة التنين" قد يوفر لنا منظورًا نادرًا لفهم كيفية بدء تشكيل النجوم العملاقة. وصفه الباحثون في دراستهم بأنه "مرشح واعد لنواة عالية الكثافة". ومع ذلك، لا يزال علماء الفلك غير قادرين على تحديد مقدار الكتلة المركزة في نواته الصغيرة، أو ما إذا كانت قد شكلت نجمًا أوليًا. وهذا يجعل هذا الجسم مثيرًا للاهتمام بشكل خاص، حيث لا يزال العلماء يناقشون كيفية تشكيل النجوم التي كتلتها لا تقل عن ثمانية أضعاف كتلة الشمس.

نظريتان لتشكيل النجوم

تقترح إحدى النظريات أن نواة عملاقة تتشكل أولاً، ثم تنهار لتصبح نجماً؛ بينما تعتقد الأخرى أن بذورًا أصغر تنمو من خلال جذب المواد من السحب المحيطة. من خلال كشف هيكل الجسم المحتمل في مراحل مبكرة، تساعد بيضة التنين الباحثين في التحقيق في هذه النظريات المتنافسة.

تم تحديد بيضة التنين على أنها C2c1a، وتقع في سحابة مظلمة بالأشعة تحت الحمراء تُعرف باسم "سحابة التنين"، على بعد حوالي 16,300 سنة ضوئية من الأرض. تحتوي كتلتها الأم على حوالي 1,061 كتلة شمسية، ولكنها تطلق طاقة أقل مقارنة بكتلتها، مما يشير إلى أنها قد تكون في مرحلة مبكرة من تشكيل النجوم العملاقة. أظهرت الملاحظات المبكرة أن C2c1a تحتوي على 20 إلى 30 كتلة شمسية، ولكن لم يكن من الممكن تحديد مدى تركيز هذه الكتل أو ما إذا كانت قد شكلت نجمًا أوليًا. للتحقيق، استخدم فريق بقيادة آشلين توماس بارنز من المرصد الأوروبي الجنوبي مصفوفة أتاكاما الكبيرة للأشعة المليمترية/دون المليمترية (ALMA) لرصد المنطقة عند طول موجي 1.3 مليمتر.

توضح النتائج الجديدة ستة مكونات: المصدر الأكثر سطوعًا C2c1a(a)، وجزء آخر بارز C2c1b، بالإضافة إلى أربعة هياكل أغمق. على عكس المناطق المحيطة، لا يزال C2c1a(a) مصدرًا مضغوطًا واحدًا، يُقدّر نصف قطره بحوالي 87 وحدة فلكية (AU). وحدة فلكية واحدة هي المسافة المتوسطة بين الأرض والشمس. لم يتم الكشف عن شظايا أصغر ضمن حدود دقة الرصد التي تبلغ حوالي 175 AU.

"تم تحليل المنطقة لتظهر عدة شظايا، لكن المكون الأكثر سطوعًا C2c1a(a) ظل كقمة مضغوطة واحدة حتى حوالي 175 AU"، أضاف مؤلفو الدراسة. تبلغ درجة حرارة سطوع هذا المصدر المضغوط حوالي 40 كلفن، بينما كانت تقديرات درجة حرارة الغاز السابقة حوالي 10 كلفن. تشير هذه الفجوة إلى وجود تدرج حراري قوي، حيث تكون المناطق الداخلية أكثر دفئًا، محاطة بمواد أكثر برودة. ومع ذلك، يقع هذا المصدر المضغوط داخل احتياطي أكبر يحتوي على حوالي 110 كتلة شمسية من الغاز والغبار، يمتد على حوالي 10,000 AU.

من المحتمل أن يتم تزويد بعض هذه المواد للجسم النامي، رغم أن الملاحظات لم تحدد كمية المواد التي ستفعل ذلك.

دلالة نقص التدفق

بحث الباحثون عن إشارات تدفق الغاز الساخن التي قد تشير إلى نجم يتشكل، بالإضافة إلى تدفقات المواد التي عادة ما تدفعها النجوم الشابة. لم يجدوا إشارات قوية للغاز الساخن في المركز، ولم يلاحظوا تدفقات عالية السرعة ملحوظة مرتبطة بهذا المصدر المضغوط. "لا يمكن استبعاد تدفق ضعيف، مدفون أو غير ملائم للرصد، لكن البيانات الحالية لا تظهر أي ميزات تدفق واضحة من هذا المصدر المضغوط"، قال مؤلفو الدراسة. توجد بعض الانبعاثات الجزيئية الضعيفة، لكنها موزعة عبر المنطقة بدلاً من التركيز في المركز. قد يكون المصدر باردًا، أو قد تكون الغبار الكثيف قد حجبت المواد الأكثر دفئًا في الداخل.

إن نقص التدفق الواضح لا يستبعد أيضًا احتمال وجود نجم شاب: قد تتجنب التدفقات الضعيفة، المدفونة أو غير الملائمة للرصد، الكشف. كما لا تزال كتلة النواة غير مؤكدة. بناءً على الافتراضات المتعلقة بدرجة حرارة الغبار وطريقة انبعاث إشعاعه، تتراوح التقديرات بين كتلتين إلى 30 كتلة شمسية. قد تكون نواة عملاقة باردة، أو قد تكون جسمًا أكثر دفئًا وأقل كتلة محاطًا باحتياطي أكبر.

يتماشى الهيكل المضغوط ونقص النشاط النجمي الواضح مع نماذج تشكيل النجوم السابقة، حيث تتشكل النواة العملاقة قبل أن تنهار لتصبح نجماً. ومع ذلك، لا تستبعد النتائج الملاحظات التي تشير إلى بذور أصغر تنمو من خلال تجمع المواد المحيطة. هناك حاجة إلى قياسات أكثر تفصيلًا لدرجة حرارة الغبار، الهيكل الداخلي، وحركة الغاز لتحديد محتوى بيضة التنين. حتى الآن، كشفت ALMA عن وجود مصدر مضغوط للغاية داخل احتياطي كبير وبارد، لكن السؤال الرئيسي حول كيفية نمو الجسم المركزي لا يزال بلا إجابة. تم نشر هذه الدراسة في مجلة arXiv الأكاديمية.

كيف تؤثر ملاحظات بيضة التنين على نظريات تشكيل النجوم

يوفر اكتشاف بيضة التنين لعلماء الفلك أدلة هامة لدراسة تشكيل النجوم العملاقة. تدعم بنية الجسم وميزاته النظريات السابقة، التي تشير إلى أن النواة العملاقة قد توجد أولاً قبل تشكيل النجوم. ومع ذلك، فإن نقص التدفقات الواضحة للغاز الساخن والنشاط النجمي قد يشير أيضًا إلى احتمالات آليات تشكيل أخرى. لا تتحدى هذه النتائج فقط نماذج تشكيل النجوم التقليدية، بل تؤكد أيضًا على ضرورة المزيد من البحث لفهم عملية تشكيل النجوم وخصائص مراحلها المبكرة بشكل أعمق.