اكتشاف سحابة جزيئية قريبة تكشف أسرار الكون

تم اكتشاف سحابة جزيئية غير مرئية يمكن أن تسلط الضوء على كيفية تشكل النجوم والكواكب على مقربة من الأرض بشكل مدهش.

هذه السحابة الغازية التي سميت إيوس تيمناً بآلهة الفجر الإغريقية، ستبدو ضخمة في سماء الليل إذا ما رُؤيت بالعين المجردة. ويبلغ عرضها حوالي 40 قمراً ووزنها حوالي 3400 ضعف كتلة الشمس، حسبما أفاد الباحثون في دراسة نُشرت يوم الاثنين في مجلة Nature Astronomy.

قال توماس هاورث، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة كوين ماري في لندن: "في علم الفلك، عادةً ما تعني رؤية ما لم يكن مرئيًا من قبل النظر بشكل أعمق باستخدام تلسكوبات أكثر حساسية من أي وقت مضى - اكتشاف تلك الكواكب الأصغر ... تلك المجرات البعيدة".

وأضاف: "كان هذا الشيء إلى حد كبير في فنائنا الخلفي الكوني، وقد فاتنا للتو".

تتكون السحب الجزيئية من الغاز والغبار الذي يمكن أن تتكون منه جزيئات الهيدروجين وأول أكسيد الكربون. ويمكن أن تنهار التكتلات الكثيفة داخل هذه السحب لتشكل نجوماً شابة.

وأوضح هاوورث أن العلماء عادةً ما يكتشفون السحابة الجزيئية باستخدام عمليات الرصد بالأشعة الراديوية والأشعة تحت الحمراء التي يمكنها التقاط البصمة الكيميائية لأول أكسيد الكربون.

وقال: "عادةً ما نبحث عن أول أكسيد الكربون، وهو عبارة عن ذرة كربون واحدة فقط وذرة أكسجين واحدة، وهذا يبعث الضوء بسهولة كبيرة عند أطوال موجية يمكننا اكتشافها". "(أول أكسيد الكربون) ساطع، ولدينا الكثير من المرافق التي يمكنها رصد ذلك."

ومع ذلك، استعصت إيوس على الاكتشاف على الرغم من كونها أقرب سحابة جزيئية إلى الأرض لأنها لا تحتوي على الكثير من أول أكسيد الكربون، وبالتالي لا تنبعث منها البصمة المميزة التي تكتشفها الطرق التقليدية، كما قال الباحثون. كان المفتاح لكشف هذا الاكتشاف المذهل هو البحث عن الضوء الفائق المنبعث من الهيدروجين في السحابة.

وأضاف هاوورث: "السبب الوحيد الذي جعلنا نتمكن من التقاطه في هذه الحالة هو أننا تمكنا من البحث بلون مختلف من الضوء".

اكتشف هاوورث وزملاؤه "إيوس" في البيانات التي جمعها مطياف الأشعة فوق البنفسجية البعيدة المسمى FIMS-SPEAR الذي يعمل كأداة على قمر صناعي كوري يسمى STSAT-1.

كانت البيانات قد نُشرت للتو علنًا في عام 2023 عندما عثر عليها مؤلف الدراسة الرئيسي بلاكسلي بوركهارت، وهو أستاذ مشارك في قسم الفيزياء وعلم الفلك في كلية روتجرز للفنون والعلوم.

يقوم جهاز قياس الطيف بتحليل الضوء فوق البنفسجي البعيد المنبعث من مادة ما إلى الأطوال الموجية المكونة له، على غرار ما يفعله المنشور بالضوء المرئي، مما يخلق طيفاً يمكن للعلماء تحليله.

وقال بوركهارت في بيان صحفي: "هذه أول سحابة جزيئية على الإطلاق يتم اكتشافها من خلال البحث عن انبعاث الأشعة فوق البنفسجية البعيدة للهيدروجين الجزيئي مباشرة". "أظهرت البيانات جزيئات الهيدروجين المتوهجة التي تم اكتشافها عن طريق التألق في الأشعة فوق البنفسجية البعيدة. هذه السحابة تتوهج حرفياً في الظلام."

وقال بوركهارت إن قرب السحابة الجزيئية من الأرض يوفر فرصة فريدة لدراسة كيفية تشكل الأنظمة الشمسية.

وقال بوركهارت: "إن اكتشافنا لـ Eos مثير لأنه يمكننا الآن أن نقيس مباشرةً كيف تتشكل السحب الجزيئية وتتفكك، وكيف تبدأ المجرة في تحويل الغاز والغبار بين النجوم إلى نجوم وكواكب."

وقالت ميليسا مكلور، الأستاذة المساعدة في جامعة ليدن في هولندا، إن علماء الفلك اعتقدوا أن لديهم معرفة جيدة بمواقع وخصائص السحب الجزيئية ضمن حوالي 1600 سنة ضوئية من الشمس، مما يجعل هذا "الاكتشاف الرائع جداً" مفاجأة كبيرة.

وقالت مكلور، التي لم تشارك في البحث، إن "هذه السحابة الجزيئية الجديدة، Eos، تبعد 300 سنة ضوئية فقط، وهو أقرب من أي من السحب الجزيئية التي عرفناها سابقاً".

وأضافت مكلور: "من المحير وجود شيء بهذا الحجم في جوارنا الشمسي لم نره من قبل". "سيكون الأمر أشبه ما يكون بالعيش في ضاحية بها منازل فوق الأرض ومساحات مفتوحة فيها، وفجأة ندرك أن إحدى المساحات المفتوحة تضم في الواقع مخبأً مخفيًا تحت الأرض بداخلها."