تشكيل نظام شمسي بأذرع لولبية

اكتشف ALMA أذرع حلزونية كاسحة في قرص الكواكب الأولية المحيط بالنجم الشاب إلياس 2-27. تم إنتاج هذه الميزة الحلزونية بواسطة موجات الكثافة - اضطرابات الجاذبية في القرص. الائتمان: B. Saxton (NRAO / AUI / NSF) ؛ ألما (ESO / NAOJ / NRAO)

تجتاح الأذرع الحلزونية في قرص الكواكب الأولية المحيط بالنجم الشاب إلياس 2-27. صورة عبرب. ساكستون (NRAO / AUI / NSF) ؛ ألما (ESO / NAOJ / NRAO).

في عام 1920 ، احتفظ اثنان من علماء الفلك المشهورين بما يُطلق عليه لاحقًاالمناقشة الكبرى. فى ذلك التوقيت،المجرات الحلزونيةتم استدعاؤهمالسدم الحلزونية، ولم يعرف أحد ما إذا كانوا بالقرب منا نسبيًا أم بعيدون جدًا. خلال مناظرة عام 1920 ، جادل هيبر د. جادل هارلو شابلي بأن كوننا يحتوي على مجرة ​​واحدة فقط - مجرتنا درب التبانة - وأنالسدم الحلزونيةكانت غيوم غاز قريبة ، ربما تكونت أنظمة شمسية. على مدى عقود ، كان ينظر إلى كورتيس على أنه صحيح ؛ لقد تبين أن السدم الحلزونية ليست أنظمة شمسية قريبة ، ولكنها مجرات بعيدة ببلايين النجوم الخاصة بها. لكنالطبيعة تحب اللوالب. والآن بدأ علماء الفلك في إيجاد بنية لولبية في تكوين الأنظمة الشمسية.

تقترح النظرية الفلكية أن هذا يجب أن يحدث ، لكن مرحلة التطور يجب أن تكون قصيرة ويصعب اكتشافها. الآن مصفوفة Atacama Large Millimeter / submillimeter القوية (ALMA) - التي دخلت عبر الإنترنت رسميًامؤخرًا في مارس 2013- لاحظ بشكل مباشر بنية حلزونية حول النجم الشاب إلياس 2-27. هذه هي الملاحظة الأولى من نوعها.

الأذرع اللولبية الكاسحة المحيطة بالنجم المركزي تذكرنا بالمجرة الحلزونية ، ولكن على نطاق أصغر بكثير.

أطل ALMA في منطقة تشكل النجوم Ophiuchus لدراسة قرص الكواكب الأولية حول النجم الشاب إلياس 2-27. اكتشف علماء الفلك نمطًا حلزونيًا مذهلاً في القرص. هذه الميزة هي نتاج موجات الكثافة - اضطرابات الجاذبية في القرص. الائتمان: L. Pérez (MPIfR) ، B. Saxton (NRAO / AUI / NSF) ، ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) ، NASA / JPL Caltech / WISE Team

النجم الشاب إلياس 2-27 يقع في مجمع تشكيل النجوم Ophiuchus. صورة عبربيريز (MPIfR) ، ب. ساكستون (NRAO / AUI / NSF) ، ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) ، NASA / JPL Caltech / WISE Team.

يقع إلياس 2-27 على بعد 450 سنة ضوئية تقريبًا من الأرض في اتجاه الكوكبةالحواء حامل الثعبان. إنه ضمن ما يسميه علماء الفلكمجمع تشكيل النجوم Ophiuchus، وهي منطقة من الفضاء تتشكل فيها العديد من النجوم الجديدة وهي واحدة من أقرب هذه المناطق إلى شمسنا.

يحتوي النجم إلياس 2-27 على حوالي نصف كتلة شمسنا فقط ، لكنه يمتلك كتلة غير عاديةقرص الكواكب الأولية. النجم صغير جدًا ، ويقدر عمره بمليون عام فقط على عكس أربعة ونصفمليارسنوات لشمسنا. لا يزال محاطًا بالمساحات الشاسعةسحابة جزيئيةفي الفضاء الذي تتشكل فيه ، مما يخفيه عن الأنظار كما تراه التلسكوبات البصرية. ألما هوقادر على الرؤيةبأطوال موجية تجعل هذا النجم وبنيته غير العادية مرئيين.



وفقًا للنظرية ، يجب أن يحدث هيكل حلزوني في تكوين الأنظمة الشمسية بسبب نفس العملية الفيزيائية التي يُعتقد أنها تمنح مجرتنا درب التبانة أذرعها الحلزونية. أي أنهم نتاج ما يسمىموجات الكثافة- في هذه الحالة ، اضطرابات الجاذبية في الأقراص التي تحيط بالنجوم الفتية. وقال بيان من المرصد الراديوي الوطني للفلك:

في السابق ، لاحظ علماء الفلك ميزات حلزونية مقنعةعلى أسطح أقراص الكواكب الأولية، ولكن لم يكن معروفًا ما إذا كانت هذه الأنماط الحلزونية نفسها قد ظهرت أيضًا في أعماق القرص حيث يحدث تكوين الكوكب.

تمكنت ALMA ، لأول مرة ، من التعمق في المستوى المتوسط ​​للقرص واكتشاف التوقيع الواضح لموجات الكثافة الحلزونية.

بالقرب من النجم ، وجد ALMA قرصًا مألوفًا من الغبار المسطح ، والذي يمتد إلى ما بعد مدار نبتون في نظامنا الشمسي.

بعد هذه النقطة ، اكتشف ALMA نطاقًا ضيقًا به غبار أقل بشكل ملحوظ ، مما قد يشير إلى وجود كوكب في مرحلة التكوين.

ينبثق من الحافة الخارجية لهذه الفجوة ذراعان حلزونيان كاسحان يمتدان على بعد أكثر من 10 مليارات كيلومتر من نجمهما المضيف.

اقرأ المزيد عن هذا الاكتشاف من NRAO

اقرأ المزيد عن هذا الاكتشاف من جامعة رايس

صورة عام 1910 لـ M51 ، ما نسميه الآن Whirlpool Galaxy. في ذلك الوقت ، كان يُعرف بأنه أحد السدم الحلزونية الغامضة ، التي يعتقد بعض علماء الفلك أنها تشكل أنظمة شمسية. لقد قطعنا شوطا طويلا! لكن لا تزال هناك ألغاز يجب حلها. صورة فوتوغرافية للسديم الحلزوني M51 بواسطة G.W.Ritchey ، 1910 ، عبر harvard.edu.

صورة عام 1910 لـ M51 ، والتي نسميها الآنمجرة الدوامة. في ذلك الوقت ، كان يُعرف بأنه أحد الأشياء الغامضةالسدم الحلزونيةالتي يعتقد بعض علماء الفلك أنها تشكل أنظمة شمسية. لقد قطعنا شوطا طويلا! ماذا سيفكر علماء الفلك بعد 100 عام من الآن؟ صورة فوتوغرافية للسديم الحلزوني M51 بواسطة G.W.Ritchey ، 1910 ، عبرharvard.edu.

الخلاصة: بدأ علماء الفلك في إيجاد بنية لولبية في تكوين الأنظمة الشمسية ، وهو ما تم التنبؤ به سابقًا من خلال نظرية الكيفية التي يجب أن تتشكل بها الكواكب في أقراص الكواكب الأولية. من المعروف الآن أن النجم الشاب إلياس 2-27 له هيكل حلزوني يحوم حوله.