بتوقيت بيروت - 9/7/2025 8:01:30 AM - GMT (+2 )
لقد اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب جيمس ويب للفضاء من ناسا (JWST) القرص الأكثر ثراءً من الناحية الكيميائية التي لاحظها قزمًا بنيًا ، وهو كائن بارد وغامد يطلق عليه أحيانًا "نجم فاشل".
النتيجة تأتي من Cha Hα 1 ، شاب القزم البني محاط بواسطة قرص دوار من الغاز والغبار حيث قد تتشكل الكواكب في يوم من الأيام.على الرغم من أنها لا تحافظ أبدًا على اندماج الهيدروجين كما هو الحال النجوميقدم الأقزام البني وأقراصهم أدلة حيوية حول كيفية تشكيل أنظمة الكواكب. يشير اكتشاف Webb لهذا المشروب الكيميائي غير المسبوق إلى أنه حتى هذه المستضعفات النجمية يمكن أن تستضيف المكونات الخام لولادة الكوكب.
وذلك لأن النجوم المنخفضة الكتلة والأقزام البنية لا تنتج الكثير من الإشعاع أو الحرارة مثل النجوم مثلنا شمس. وبالتالي فإن الأقراص المحيطة بالغاز والغبار هي أكثر برودة وأرق وتضع ضغطًا واضطرابًا أضعف. تغير هذه الظروف كيف تتصرف حبيبات الغبار والجزيئات: يمكن أن تنجرف الجسيمات الجليدية الغنية بالماء بشكل أسرع وتبتلع النجم ، في حين من المرجح أن تبقى المواد الغنية بالكربون الأخف. تبطئ البيئة الأكثر هدوءًا أيضًا الخلط في القرص ، مما يعني أن الاختلافات الكيميائية بين المناطق يمكن أن تستمر لفترة أطول مما كانت عليه حول النجوم الأكثر سخونة وأكثر نشاطًا. وقال كامبر شوارز ، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك (MPIA ، ألمانيا ، "في الأقراص (حول النجوم حول النجوم المنخفضة الكتلة والأقزام البنية) وأضاف شوارز ، وهو مؤلف مشارك لدراسة حول النتائج الجديدة المتوفرة في موقع preprint Arxiv.
"توفر النتائج نظرة نادرة ومفصلة على كيفية عمل كيمياء تشكيل الكوكب في البيئات القاسية حول الأقزام البني ، مما قد يقدم أدلة على تنوع العوالم وراءها نظامنا الشمسي"أضاف توماس هينينج ، أستاذ في MPIA. لاحظ الباحثون Cha Hα 1 مع أداة JWST منتصف الأشعة تحت الحمراء (MIRI) في أغسطس 2022 ، وتصطف النتائج عن كثب مع البيانات التي تم جمعها قبل ما يقرب من عقدين من قبل ناسا المتقاعد الآن تلسكوب Spitzer Space. هذا الاتفاق مهم ، لأنه يؤكد أن الكيمياء الغنية التي شوهدت مع Webb ليست مجرد ميزة عابرة أو قطعة أثرية رصد ، بل هي سمة مستمرة لقرص القزم البني. ألمح سبيتزر إلى هذا التعقيد في عام 2005 ، لكن رؤية ويب الأكثر حدة تكشف الآن عن المخزون الكامل للجزيئات بوضوح أكبر بكثير. يتم تطويق Cha Hα 1 بواسطة قرص غني بالهيدروكربونات مثل الميثان والأسيتيلين والإيثان والبنزين ، إلى جانب الماء والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون (CO2) وحبوب غبار السيليكات الكبيرة. "من المثير للاهتمام أن نرى كل من الهيدروكربونات وجزيئات الأكسجين الحاملة في jwst وقال شوارز: "البيانات" يحب الكربون الترابط مع الأكسجين ، (وحقيقة أن) لا نرى أي أكسجين في هذه الهيدروكربونات يخبرنا أنها تشكلت في منطقة فقيرة من الأكسجين في القرص ، تختلف عن المنطقة التي تأتي منها الماء و CO2 ". عادةً ما تميل الأقراص القديمة بطريقة أو بأخرى: تنتج البيئات الغنية بالأكسجين مياه وفيرة من السيليكات ، بينما تفضل البيئات الغنية بالكربون الجزيئات القائمة على الكربون والهيدروجين تسمى الهيدروكربونات. تشير رؤية كلاهما في الحال إلى أن كيمياء قرص Cha Hα 1 معقد ، وربما يتشكل بسبب اختلافات درجة الحرارة عبر القرص ، أو الاضطراب الذي يمزج المادة أو مجرد عمره. وقال شوارتز: "نعتقد ، (نتيجة لذلك) ، هذا القرص أصغر من الأقزام البنية الأخرى". كشفت بيانات MIRI أيضًا عن انبعاثات من حبيبات الغبار السيليكات الكبيرة في الطبقات العليا من القرص الداخلي ، مما يدل على أن حبيبات الغبار بدأت بالفعل في النمو حتى في هذه المرحلة الصغيرة جدًا. وقال هينينج: "يخلق الغبار سطحًا صلبًا في الفضاء ، وهو أمر ضروري لتشكيل جزيئات معقدة". "حبيبات الغبار الكبيرة غير موجودة في بين النجوم متوسطة ولكن مهمة لتشكيل الكوكب. امتلاك حبوب الغبار في مجموعة من الأحجام ... يسمح للنوى العملاقة للنمو بسرعة أكبر بكثير مما لو كان كل الغبار بنفس الحجم. " حقيقة أن جزيئات أبسط مثل ثاني أكسيد الكربون والهيدروكسيد (-OH) غائبة إلى حد كبير ، في حين أن جزيئات أكبر وأكثر تعقيدًا ، تشير إلى أن القرص بالفعل في مرحلة متقدمة من التطور الكيميائي. "(مقارنة) الأقراص في نقاط مختلفة في تطورها ، تتيح لنا اختبار نظرياتنا حول ما يقود هذا التطور ويمنحنا في النهاية فهمًا أفضل للمواد المتاحة تشكيل الكواكب في أوقات مختلفة ، قال شوارتز.يقول الفريق إن هناك بعض الميزات الطيفية في قرص Cha Hα 1 والتي لا تتطابق مع أي جزيئات تمت دراستها في المختبرات الأرضية ، مما يشير إلى وجود جزيئات غير مراقبة أو غير مفهومة سابقًا تحتاج إلى حل. وقال هينينج: "لقد تمكنا أيضًا من وصف خصائص الغاز وخصائص الغبار بشكل منفصل". حدد الفريق ما هو موجود في القرص ، ولكن ليس بعد كيفية عمل الغبار والغاز معًا لتشكيل تطوره. للقيام بذلك ، "نحن بحاجة إلى النظر أكثر في كيفية تفاعل الغبار والغاز مع بعضهما البعض" ، أضاف هينينج. يوفر المزيج الغني بالقرص غير المعتاد فرصة نادرة لدراسة كيفية تشكيل الكيمياء لتشكيل الكوكب. يمكن أن يكشف فهم هذه الخزانات الجزيئية عن أنواع الكواكب التي قد تظهر في النهاية حول الأقزام البني.
إقرأ المزيد