[/ caption] لا تعرف أنك نجم شهاب ... بفضل تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا / وكالة الفضاء الأوروبية ، قام فريق دولي من العلماء بقيادة عالم الفلك باتريك هارتيجان من جامعة رايس في هيوستن بالولايات المتحدة الأمريكية بعمل شيء لا يصدق. باستخدام الصور والمعلومات التي تم جمعها من آخر 14 عامًا من الملاحظات ، تمكنوا معًا من تكوين نظرة غير مسبوقة على الطائرات الصغيرة المقذوفة من ثلاث نجوم. كن مستعدا لتكون 'في مهب' ...
يتيح لنا التسلسل الزمني 'للصور المتحركة' فرصة لمشاهدة نشاط يحدث على مدار عدة سنوات في بضع ثوانٍ فقط. يمكن أن تظل النفاثات النشطة متقلبة لفترات تصل إلى 100000 عام وتكشف هذه الأفلام عن تفاصيل لم يسبق رؤيتها - مثل عقدة الغاز الساطعة والتعتيم - والاصطدامات بين المواد سريعة الحركة والبطيئة الحركة. تسمح هذه الأفكار للعلماء بتشكيل صورة أوضح للولادة النجمية.
قال هارتيجان: 'لأول مرة يمكننا في الواقع أن نلاحظ كيف تتفاعل هذه الطائرات مع محيطها من خلال مشاهدة أفلام الفاصل الزمني هذه'. 'تخبرنا هذه التفاعلات كيف تؤثر النجوم الشابة على البيئات التي تتكون منها. باستخدام أفلام مثل هذه ، يمكننا الآن مقارنة ملاحظات النفاثات بتلك التي تنتجها عمليات المحاكاة الحاسوبية والتجارب المعملية لمعرفة جوانب التفاعلات التي نفهمها والتي لا نفهمها '.
عندما يتشكل النجم في سحابة من الغاز البارد المنهارة ، فإنه يتدفق من تيارات من المواد في دفعات قصيرة ، ويدفع خارجًا من قطبيه بسرعات تصل إلى حوالي 600000 ميل في الساعة. مع تقدم النجم في العمر ، يقوم بتدوير المواد وتجذب جاذبيتها المزيد ، مما يؤدي إلى تكوين قرص قد يصبح في النهاية كوكبيًا أوليًا. قد تكون النفاثات سريعة الحركة مقيدة بالمجالات المغناطيسية للنجم المبتدئ ويمكن أن تتوقف عند نفاد المادة. ومع ذلك ، من خلال النظر إلى هذا الافتراض في العمل ، تظهر أسئلة جديدة. يبدو أن الغبار والغاز يتحركان بسرعات مختلفة.
قال هارتيجان: 'تبلغ الحركة الكلية للطائرة حوالي 300 كيلومتر في الثانية'. 'هذا سريع حقًا ، لكنه يشبه إلى حد ما مشاهدة سباق سيارات الأسهم ؛ إذا كانت جميع السيارات تسير بنفس السرعة ، فهذا ممل إلى حد ما. تحدث الأشياء المثيرة للاهتمام عندما تتقلب الأشياء ، أو تتخطى بعضها البعض أو تصطدم بأجزاء متحركة أبطأ وتسبب موجات صدمة '.
لكن 'العمل' لا يتوقف عند هذا الحد. أثناء عرض هذه الموجات الصدمية المتتابعة ، كان الفريق في حيرة من أمره لفهم الديناميكيات الكامنة وراء التصادمات. من خلال الاستعانة بزملائهم المطلعين على فيزياء التفجيرات النووية ، اكتشفوا بسرعة نمطًا يمكن التعرف عليه.
أوضح هارتيجان أن 'علماء ديناميك الموائع قد التقطوا على الفور جانبًا من الفيزياء يغفله علماء الفلك عادةً ، وقد أدى ذلك إلى تفسير مختلف لبعض السمات التي كنا نراها'. 'يقدم العلماء من كل تخصص وجهات نظرهم الفريدة للمشروع ، وقد أثبت امتلاك هذا النطاق من الخبرة أنه لا يقدر بثمن في التعرف على هذه المرحلة الحرجة من التطور النجمي.'
بدأ هارتيجان في استخدام هابل لجمع الإطارات الثابتة للطائرات النجمية في عام 1994 وكانت النتائج التي توصل إليها معقدة للغاية لدرجة أنه استخدم مساعدة خبراء في ديناميات الموائع من مختبر لوس ألاموس الوطني في نيو مكسيكو ، ومؤسسة الأسلحة الذرية البريطانية ، وجنرال أتومكس في سان دييغو. ، كاليفورنيا ، وكذلك متخصصون في الكمبيوتر من جامعة روتشستر في نيويورك. حققت أفلام تسلسل هابل نجاحًا علميًا لدرجة أن فريق هارتيجان يجري الآن تجارب معملية في منشأة أوميغا ليزر في نيويورك لفهم كيفية تفاعل الطائرات الأسرع من الصوت مع بيئتها.
توضح باولا روزين من مؤسسة الأسلحة الذرية بالمملكة المتحدة ، وهي مؤلفة مشاركة في البحث: 'لم يستغل تعاوننا مرافق الليزر الكبيرة مثل أوميغا فحسب ، بل أيضًا عمليات المحاكاة الحاسوبية التي تم تطويرها للبحث في الاندماج النووي'. 'لقد مكننا استخدام هذه الأساليب التجريبية من تحديد جوانب الفيزياء التي أغفلها علماء الفلك - من المثير معرفة أن ما نقوم به في المختبر هنا على الأرض يمكن أن يلقي الضوء على الظواهر المعقدة في النفاثات النجمية التي تبعد أكثر من ألف سنة ضوئية . في المستقبل ، حتى الليزر الأكبر ، مثل مرفق الإشعال الوطني في مختبر لورانس ليفرمور الوطني في كاليفورنيا ، سيكون قادرًا على استكشاف العمليات النووية التي تحدث داخل النجوم. '
وسيحبك كل العالم طالما ... طالما أنك ... نجم شهاب!
مصدر القصة الأصلي وعرض الفيديو: أخبار هابل . لمزيد من القراءة ، أخبار جامعة رايس .