التقط العلماء الصور الأكثر تفصيلا واكتمالا،على الإطلاق، لمنطقة في كوكبة الجبار الشهيرة، حيث تنفجر الأشعة فوق البنفسجية من النجوم حديثة الولادة الضخمة الساطعة.
وأصدر علماء الفلك في مرصد “دبليو إم كيك” في جزيرة هاواي صور المنطقة المحايدة المشعة، والتي تسمى منطقة التفكك الضوئي (PDR)، في منطقة “شريط الجبار” (Orion Bar) داخل سديم الجبار، وهو مكان نشط للنجوم موجود في المنتصف بين “سيف” و”حزام” الجبار (أو الجوزاء).
وعند النظر إلى السديم بالعين المجردة، غالبا ما يتم الخلط بينه وبين أحد النجوم في الكوكبة، وعند النظر إليه بواسطة التلسكوب، يُنظر إلى السديم الضوئي على أنه حضانة نجمية غازية متوهجة تقع على بعد 1350 سنة ضوئية من الأرض.
وقال كارلوس ألفاريز، عالم الفلك في مرصد كيك، والمشارك في تأليف الدراسة: “لقد كان من المثير أن أكون أولا، مع زملائي في فريق تلسكوب جيمس ويب الفضائي PDRs4All، لمشاهدة أدق صور لشريط الجبار على الإطلاق في الأشعة تحت الحمراء القريبة”.
ونظرا لأن سديم الجبار هو أقرب منطقة تكوين نجمي ضخمة بالنسبة لنا وقد تكون مشابهة للبيئة التي ولد فيها نظامنا الشمسي، فإن دراسة منطقة التفكك الضوئي (أو المناطق التي يسيطر عليها الفوتون) – المنطقة التي يتم تسخينها بواسطة ضوء النجوم – وهي مكان مثالي للعثور على أدلة حول كيفية عمل النجوم ونشوء الكواكب.
وقالت إميلي هابارت، الأستاذة المشاركة في معهد ديستروفيزيك سباتيال في جامعة باريس ساكلاي، والمؤلفة الرئيسية للورقة البحثية في هذه الدراسة: “إن مراقبة مناطق تفكك الصور يشبه النظر إلى ماضينا. وهذه المناطق مهمة لأنها تسمح لنا بفهم كيفية تأثير النجوم الفتية على سحابة الغاز والغبار التي ولدت فيها، لا سيما المواقع التي تتشكل فيها النجوم، مثل الشمس”.
ولفحص منطقة التفكك الضوئي (PDR) الخاصة بكوكبة الجبار، استخدم فريق PDRs4All الجيل الثاني من كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة من مرصد كيك (NIRC2)، جنبا إلى جنب مع نظام البصريات التكيفية للمرصد الثاني “كيك 2”. ونجحوا في تصوير المنطقة بمثل هذه التفاصيل المتطرفة، وتمكن العلماء من حل وتمييز البنى التحتية المختلفة لشريط الجبار مكانيا – مثل النتوءات، والخيوط، والكريات، والدفعات (أقراص ضوئية مضيئة من الخارج حول النجوم الفتية)، والتي تشكلت مع انفجار ضوء النجوم ونحتت مزيج السديم من الغاز والغبار.
وقال هابارت: “لم نتمكن سايقا أن نلاحظ على نطاق ضيق كيف تعتمد هياكل المادة بين النجوم على بيئاتها، لا سيما كيف يمكن أن تتشكل أنظمة الكواكب في بيئات مشعة بقوة بواسطة النجوم الضخمة. وقد يسمح لنا هذا بفهم أفضل لتراث الوسط بين النجوم في أنظمة الكواكب، وتحديدا أصولنا”.
وتبعث النجوم الفتية الضخمة كميات كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية التي تؤثر على فيزياء وكيمياء بيئتها المحلية. وما يزال من غير المعروف كيف لهذه الزيادة في الطاقة التي تضخها النجوم في السحب الأصلية، أن تؤثر وتشكّل النجوم.
وستساعد صور “مرصد كيك” الجديدة لشريط الجبار في تعميق فهم علماء الفلك لهذه العملية لأنها تكشف بالتفصيل أين يتغير الغاز في منطقة التفكك الضوئي من غاز مؤين ساخن إلى ذري دافئ إلى غاز جزيئي بارد.
ويعد تخطيط هذا التحويل أمرا مهما لأن الغاز الجزيئي البارد الكثيف هو الوقود اللازم لتشكيل النجوم.
A @NASAWebb team using @KeckObservatory has captured the most detailed infrared images yet of the Photo-Dissociation Region (PDR) in Orion's 'sword.' These pathfinder observations feed right into #JWST’s plans to probe Orion’s PDR in the next few weeks 👉https://t.co/YHTjRBZ5WP pic.twitter.com/l1g4sv9trn
— W. M. Keck Observatory (@keckobservatory) September 7, 2022