لم بعض النجوم أكبر كتلة بكثير من البعض الآخر

عند دراستنا لأحجام النجوم في مجرتنا فإن أحد أول الاسئلة التي قد نفكر بها: لماذا نجد بعض النجوم أكبر من شمسنا على الأقل بثماني مرات بينما معظم النجوم الأخرى أصغر من ذلك بكثير؟

لمعرفة الجواب عن ذلك استخدم الفلكيون منظومة تلسكوبات اكتاكاما الراديوية للموجات القصيرة والقصير جدا لدراسة مراكز بعض أكثر الغيوم ظلاما وبرودة في مجرتنا للبحث عن دلائل لتشكل النجوم. حيث توضعت هذه الغيوم على بعد 10 الاف سنة ضوئية باتجاه كوكبة العقاب.

يبدأ الأمر عادة مع الغيوم المكونة من الهيدروجين وبعض الهليوم وكميات ضئيلة في بعض الأحيان من عناصر أخرى. عندما تبلغ كثافة منطقة ما من الغيوم حدا كافيا بسبب تجاذب الذرات بعضها لبعض تنهار الذرات نحو الداخل بشكل أشد مما يجعلها تندمج في حيز ضيق جدا لتبدأ تفاعلات الاندماج النووي ويتألق نجم بكتلة قريبة من كتلة الشمس في أولى لحظات مولده. ولكن عند غياب اي دليل على بدء اشعاع النجم فإن ذلك يدل على وجود ما يمنع انهيار الذرات نحو المركز بانتظار زيادة كثافة وكتلة هذا الجزء من الغيوم. مما يدل على أن النجوم الضخمة والنجوم ذات الكتلة القريبة من كتلة الشمس تتشكل بنفس الآلية ولكن الفرق الوحيد هو في حجم الغيوم الأولية التي تشكلت منها.

"لا بد من وجود قوة إضافية تحقق التوازن مع عملية الانهيار الاعتيادية وإلا فجميع النجوم في مجرتنا ستكون متشابهة. أما كحل بديل فقد كان هناك شكوك بوجود آليتين منفصلتين لتشكل النجوم: واحدة للنجوم القريبة من كتلة الشمس والثانية للنجوم الضخمة جدا" كما يعبر عالم الفيزياء الفلكية جوناثان تان من جامعة فلوريدا والمؤلف الرئيسي للبحث المنشور في مجلة Astrophysical Journal.

وبما أن الأمر يستلزم دراسة غيوم الغاز الكثيفة بحثا عن حالات لتشكل النجوم الضخمة فقد استخدم الفلكيون تلسكوب اكتاكاما الراديوي للنظر داخل هذه الغيوم بحثا عن اي اشارات مميزة للعناصر الكيميائية التي قد يدل وجودها على درجة حرارة المناطق الداخلية من الغيمة. فعند ارتفاع درجة الحرارة بعد ولادة النجم يختفي نظير* الهيدروجين المسمى الديتيريوم ليحل محله نظير آخر اكثر شيوعا للهيدروجين. وقد دلت نتائج الرصد على وجود الديتيريوم بشكل ملحوظ مما يدل على البرودة النسبية لداخل الغيمة وخلوها من أي نجوم متشكلة وبالتالي وجود عامل ما يؤخر تشكل النجوم ويسمح لمزيد من الغاز بالتكاثف والتجمع. وقد افترض الباحثون أن الحقول المغناطيسية الشديدة قد تكون السبب في تأخير انهيار غيوم الغاز بالسرعة الكافية.

ويقول تان في وصفه لعملية ولادة النجوم في هذه "الحاضنة النجمية" : تكشف عمليات الرصد هذه على مناطق أشبه بمناطق ولادة النجوم ذات الكتلة القريبة من كتلة الشمس ولكن بمقاييس اضخم بعشرات ومئات المرات. مما قد يدل على أن طبيعة المكونات أهم من وفرتها عندما يتعلق الموضوع بتحديد حجم النجم الذي سيولد.

المصدر: هنا

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

الهوامش:

* النظائر: هي ذرات لنفس العنصر ولكن نواتها مختلفة في عدد النيوترونات وبالتالي تختلف كتلتها وخواصها الفيزيائية.