سديم رأس القط يكشف أسرار ولادة النجوم بين الضوء والغبار
تلسكوبا Hubble وJWST يكشفان أسرار سديم رأس القط بصور مختلفة بين الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء تكشف تأثير إشعاعات النجوم ورياحها على تكوين النجوم الجديدة وتفتح آفاقاً لفهم أعمق لولادة النجوم في الكون مع وورلد برس عربي
رصد تلسكوبا Hubble وJWST سديم رأس القط (Cat's Head) بالضوء المرئي وبالأشعة تحت الحمراء، فجاءت الصور مختلفة إلى حدّ لافت: كل تلسكوب يكشف طبقة مغايرة من الغاز والغبار والنجوم داخل السديم نفسه. ويستعين الفلكيون بهذه الصور لفهم كيف تؤثر إشعاعات النجوم ورياحها في ولادة نجوم جديدة، وهي مسألة لا تزال مفتوحة في علم الفلك.
ما سديم رأس القط، وأين يقع؟
يشبه السديم في شكله قطاً جالساً يعطي ظهره للناظر ويلتفت برأسه إلى الوراء. وتبدو قرب «الرأس» نجمة تتوهّج كأنها عين. وقد نحتت الإشعاعات الصادرة عن النجوم الفتية غاز السديم وغباره وشكّلته على هذه الهيئة.
ورأس القط جزء من سديم كارينا (Carina Nebula)، وهو منطقة تتكوّن فيها النجوم على بعد نحو 7,500 سنة ضوئية. ويضم هذا السديم تجمّع كارينا OB1 (Carina OB1)، الذي يحوي بعضاً من أضخم نجوم مجرّة درب التبانة.
ومن سكان المنطقة أيضاً نظام إيتا كارينا (Eta Carinae)، وهو نظام نجمي يضم نجوماً عدة. ويتجاوز السطوع المشترك لنجمين منه 5 ملايين ضعف سطوع الشمس. ويقع النظام في قلب سديم هومنكولوس (Homunculous Nebula)، وهو غائب عن هذه الصور. ومع ذلك تؤثر نجومه الضخمة وإشعاعها في المنطقة المحيطة وفي تكوّن النجوم فيها. ويمكن الاطلاع على مرجع عام عن سديم كارينا.
ماذا يُظهر الضوء المرئي في صورة Hubble؟
تعتمد صورة Hubble لرأس القط على الضوء المرئي. وفيها يظهر عمود من الغبار الكثيف المظلم يصمد أمام رياح النجوم الضخمة وإشعاعها. ويحيط بالجانب الأيمن من العمود إطار أصفر يرجّح أنه علامة على التبخّر الضوئي (photoevaporation)، أي تبخّر الغاز تحت تأثير النجوم القوية. وتؤدي الأشعة فوق البنفسجية إلى تأيّن الغاز على طول الحافة، أي انتزاع إلكترونات من ذراته، وسيتبخّر هذا الغاز في النهاية بالكامل.
أما الألوان فتعود إلى مرشّحات (فلاتر) تعزل في صور الفلك عناصر كيميائية، منها الكبريت والأكسجين والهيدروجين. ويتأثر لون كل منطقة بدرجة تأيّن المادة الكيميائية ومستويات الطاقة وكمية الغبار. وتظهر في الصور أقواس وضحالات سببها إشعاع النجوم الضخمة ورياحها النجمية.
كيف يغيّر JWST المشهد؟
تعمل أجهزة JWST بالأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة، ولذلك يبدو رأس القط فيها مختلفاً عمّا يبدو في صورة Hubble. ففي صورة الأشعة القريبة تبدو بعض المناطق شبه شفافة، وتُرى النجوم الخلفية من خلالها. كما تظهر الاضطرابات داخل الغاز أكثر وضوحاً. وتبدو «العين»، وهي منطقة تتكوّن فيها النجوم، أكثر سطوعاً وأقل احتجاباً بالغبار.
أما صورة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة فتعرض رأس القط خافتاً أبيض اللون وسط سحب غازية وأجرام بألوان باستيلية هادئة. وتبرز فيها الجزيئات الكربونية وانبعاثات الغبار الدافئ. ويظهر على يمين الرأس نجم وليد يرجّح أنه لا يزال مطموراً في غبار كثيف لم يتبدد. أما عين السديم فتمتزج هنا بالغاز المحيط وتبدو أقل لفتاً للنظر.
لماذا يهمّ هذا في فهم ولادة النجوم؟
تتيح الصور للفلكيين فحص النجوم والغبار والغاز والتركيب الكيميائي وإشعاع النجوم ورياحها. ويُعرف أثر الإشعاع والرياح هذا باسم «التغذية الراجعة النجمية» (stellar feedback)، وقد يحفّز تكوّن النجوم أو يعرقله بحسب الظروف. ولا يزال حجم تأثيره في تكوّن النجوم موضوع بحث جارٍ في علم الفلك.
ودراسة تكوّن النجوم من المحاور العلمية الرئيسية لـJWST، وقد بُني في جانب منه لهذا الغرض. أما Hubble فيساعد على إظهار كيف تتفاعل عناصر عدة معاً: الغاز والغبار والفلزّية (metallicity)، أي نسبة العناصر الأثقل من الهيدروجين والهليوم، والنجوم المختلفة الأحجام والأعمار. وهذا التداخل بالذات هو ما يصعّب صياغة نظريات محددة لتكوّن النجوم.
وهكذا لا تحسم صور رأس القط السؤال، لكنها تضع أمام الباحثين المنطقة نفسها بأكثر من نوع من الضوء، ليختبروا كيف يمكن للنجوم الضخمة أن تبني ما حولها أو تهدمه.
أخبار ذات صلة
النيزك القديم يكشف عن ماضٍ دافئ وغني بالمياه على المريخ
انفجار أشعة جاما لم يكن خافتاً، بل أساء العلماء فهمه
كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون قد يفنيان بعضهما بعد موت الشمس
