نشوء سريع للنجوم في سديم

لا يتسنى لنا مطلقاً، هنا في المملكة المتحدة، الحصول على مشهد رائع لسديم البحيرة Lagoon Nebula، وذلك بسبب ارتفاعه المنخفض فوق الأفق مباشرة فوق فوهة كويكبة إبريق الشاي Teapot في كوكبة الرامي Sagittarius. إنه أمر مؤسف، وذلك لأن هذه المنطقة العملاقة لتشكُّل النجوم، والتي تبعد مسافة 5,000 سنة ضوئية عن الأرض، هي مكان سماوي رائع. يُؤوي هذا السديمُ الساطع نجوماً تتشكل الآن فعلاً، إلى جانب وجود بعض الأمثلة الرائعة لنجوم فَتية ضخمة، يفرض تأثيرُها شكلَ السديم ذاته.

وقد أبقت محاولات فك تشابُك التعقيد الواضح لتاريخ السديم علماءَ الفلك مشغولين طَوال قرون. تستخدم المحاولة الأخيرة، المفصلة في بحث هذا الشهر، بياناتٍ من مسبار رسم الخرائط السماوية، غايا Gaia، التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (إيسا (ESA، لإلقاء نظرة فاحصة على النجوم التي يحتويها غاز هذا السديم.

ما هو جميل في الخرائط التي أنتجها مسبار غايا هو أنها توضح كيفية تحرُّك النجوم، وكذلك أماكن وجودها. ولكن كما يجب أن نتوقع من سديم البحيرة، فإن هذا يزيد من تعقيد الأمر. وبالنسبة إلى المبتدئين، فقد اتضح أن هناك عنقودين منفصلين بدلاً من عنقود واحد فقط، كل منهما يتوسع ببطء. يُغطي الأول السديمَ بكامله، في حين يتركز الثاني في فصه الغربي؛ ومن المحتمل أن يعكس وجودُه مرحلةً ثانية مميزة من بناء النجوم في الماضي المعقد للسديم.

زيادة السرعة
وبغض النظر عن الجغرافيا، يركز الباحثون على التفكير في كيفية تحرُّك النجوم، والقياسات التي يمكن أن تعطينا فكرة عن كيفية تشكُّل عناقيد النجوم. نعلم أن النجوم تبدأ تشكُّلها عندما تنهار سحابة غاز تحت تأثير جاذبيتها، لكننا لا نعرف مدى سرعة حدوث ذلك. إن سرعة الانهيار لها آثار في فهم ومعرفة أي نجوم يمكن أن تنشأ. ومع ذلك، بما أننا لا نستطيع الجلوس والمراقبة على مدار ملايين السنين التي قد يستغرقها الأمر، فمن الصعب قياس العملية.

”سيتسارع بعض النجوم الأولية، وسيتباطأ بعضُها، في عملية تُعرف بالمصطلح المربك ’الاسترخاء العنيف‘ “

هذا هو المجال الذي يأتي فيه عامل سرعة النجوم لتقديم يد المساعدة: إذا انهارت السحابة بسرعة، فإن أي نجوم أولية تتشكل ستقع في بئر جاذبيتها، متجهةً إلى مركز العنقود الجديد. تُغيِّر هذه العملية من سرعة النجوم. بعضها سيتسارع، وبعضٌ آخر سيتباطأ، في عملية تُعرَف بمصطلح مُربك هو ”الاسترخاء العنيف“ Violent relaxation. لا تتأثر العملية بكتل النجوم، ولذا يجب ألا نرى أيَّ اختلاف بين سرعات النجوم ذات الكتل المختلفة.

إذا كان الانهيار بطيئاً، تصبح العوامل الأخرى مهمة. بعد ذلك قد تتمكن النجوم من الالتقاء بعضها ببعض في أثناء سقوطها نحو مركز السديم، وسيميل مثل هذه التصادمات الوشيكة إلى إرسال الشريك الأقل ضخامة نحو أطراف العنقود. وسنرى بعد ذلك انتشار النجوم منخفضةِ الكتلة في كل مكان، وتجمُّع النجوم الضخمة في المركز، وتحركها وفق مجال سرعات أكبر.

يبدو أن مسبار غايا يُظهر أن الحال ليست كذلك في سديم البحيرة. فهنا لدينا نجوم من جميع الكتل تتقاسم السرعات، تماماً كما يتوقع المرء من الاسترخاء العنيف، ولا شيء غير ذلك. وهذا بدوره يعني انهياراً سريعاً، وأن سديم البحيرة، على الأقل، هو المكان الذي تحدث فيه عمليات بناء نجوم بكفاءة. ومع قياسات مماثلة للنجوم في سديم الجبّار Orion، أعلنت حديثاً، ربما نرى دليلاً على حدوث هذا في جميع أنحاء مجرّة درب التبانة.