شاهد علماء الفلك لأول مرة كيف يفقد نجم المستقبل “حمايته” المغناطيسية

لاحظ علماء الفلك قلب النجم L1544 – وهو عبارة عن كتلة كثيفة وباردة جدًا من الغاز والغبار، حيث تطورت بالفعل ظروف ولادة نجم جديد. ويعد الجسم، الذي يقع على بعد 554 سنة ضوئية تقريبا من الأرض، مثيرا للاهتمام بشكل خاص لأنه يسمح لنا برؤية المراحل الأولى من تكوين النجوم – قبل ظهور نجم شاب في السحابة ويبدأ في تغيير الفضاء المحيط بإشعاعاته وتدفقات المادة. المشكلة الرئيسية في مثل هذه الأشياء هي أن نفهم بالضبط كيف تبدأ المادة بالسقوط نحو المركز. تميل الجاذبية إلى ضغط السحابة، لكن الضغط الحراري والاضطراب والمجال المغناطيسي يمنع ذلك. إذا كان الغاز متصلا تماما بالمجال المغناطيسي، فإنه سيمنع المادة من الانضغاط لفترة طويلة. ولذلك فإن الذرات والجزيئات المحايدة، في ظل ظروف معينة، يمكن أن تنفصل تدريجيا عن المجال المغناطيسي وتتحرك بشكل أسرع نحو المركز. وتسمى هذه العملية بالانتشار القطبي. تعتبر إحدى الآليات الرئيسية التي تؤدي إلى ولادة النجوم. صحيح أن اختبار الفرضية لم يكن سهلاً. إن الاختلاف المتوقع في حركة الغاز المشحون والغاز المحايد صغير جدًا بحيث يكاد يكون من المستحيل ملاحظته. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري مقارنة الجزيئات الناشئة في نفس الجزء من السحابة. وبخلاف ذلك، يمكن تفسير الاختلافات في السرعات من خلال ملاحظات أجزاء مختلفة من سحابة الغاز والغبار.

استخدم مؤلفو العمل العلمي الجديد جزيئين مميزين للمناطق الأكثر برودة وكثافة في سحب الغاز والغبار: جزيء مشحون N₂D⁺ وجزيء من الأمونيا المخففة NH₂D. تم قياس سرعة الغاز عن طريق انبعاث الجزيئات باستخدام التلسكوب الراديوي IRAM بطول 30 مترًا (إسبانيا)، ومن ثم تمت مقارنة النتائج. وتبين أن الغاز المحايد يتحرك بشكل أسرع قليلاً من الغاز المشحون. وكان متوسط ​​فرق السرعة حوالي 0.05 كيلومتر في الثانية، وهو ما يتوافق مع القيم التي تنبأت بها نماذج الانتشار ثنائي القطب. وبالتالي، قد يكون L1544 أول دليل على أن المادة المحايدة “تنزلق” بالفعل عبر المجال المغناطيسي.

وبمقارنة النتائج مع نماذج الكمبيوتر، اقترح العلماء أن هذا التأثير يحدث عندما تنمو جزيئات الغبار في القلب. ومع تغير خصائص الغاز وضعف ارتباطه بالمجال المغناطيسي، تتدفق المادة بشكل أسرع نحو مركز النجم المستقبلي. ومع ذلك، لا يمكن استبعاد تفسيرات أخرى. على سبيل المثال، قد يتتبع كلا الجزيئين أجزاء مختلفة قليلاً من السحابة، وقد تتأثر نتائج القياس بشكلها المعقد. وستساعد الملاحظات الإضافية في التحقق من استنتاجات مؤلفي الدراسة المنشورة في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.