سحابة اللهب، مهدٌ لتكوين النجوم، مُذهلة! 🔭 تبعد نحو 1400 سنة ضوئية، ويُعمرها أقل من مليون سنة. في قلبها، توجد أجسام صغيرة تُعرف بالقزم البنية، “النجوم الفاشلة” 😉. تُصبح هذه الأجسام باهتة وباردة جدًا، مما يصعب رصدها باستخدام التلسكوبات العادية، حتى على مقياس المسافات القصيرة في الكون مقارنةً بالشمس. ☀️

لكن، عندما تكون شابة، تكون أكثر حرارة وإشراقًا، مما يسهل رؤيتها رغم الغبار والغازات الكثيفة المُعتمة التي تُحيط بها. 🚀

تلسكوب جيمس ويب الفضائي، بقدرته الاستثنائية على اختراق الغبار، يُمكنه رؤية الوهج تحت الحمراء الخافت من الأقزام البنية الشابة. مجموعة من علماء الفلك، استخدمت هذه القدرة الرائعة، للاستكشاف الدقيق للكتل الأدنى للأقزام البنية داخل سحابة اللهب. 🔬

لقد وجدوا أجسامًا طافية بحرية تقريبًا، كتلتها تتراوح بين ضعفين وثلاثة أضعاف كتلة كوكب المشتري! وذلك على الرغم من إمكانية رصدها حتى 0.5 من كتلة المشتري. 😮 هذا إنجاز علمي كبير!

قال الدكتور ماتيو دي فوريو، مؤلف الدراسة الرئيسية: “هدفنا هو استكشاف الحد الأدنى للكتلة في عملية تكوين النجوم والأقزام البنية. بفضل تلسكوب ويب، نستطيع الآن رصد الأجسام الأضعف والأقل كتلةً.” 👍

يُحدد الحد الأدنى للكتلة، عملية التجزؤ. حيث تتفكك السحب الجزيئية الكبيرة إلى وحدات أصغر وأصغر. التوازن بين درجة الحرارة، الضغط الحراري، والجاذبية يُحدد هذه العملية! 🤔

عندما تنكمش الأجزاء تحت تأثير الجاذبية، ترتفع درجة حرارة قلوبها. إذا كانت الكتلة كافية، تبدأ في اندماج الهيدروجين، وهذا يوقف الانهيار ويُثبّت الجسم كـ نجم. أما الأجزاء الأقل كتلةً، فتستمر في الانكماش لأن قلوبها ليست كافية لاندماج الهيدروجين. 🔥

يُشير الدكتور مايكل ماير: “تبريد هذه السحب مهم. إذا كانت الطاقة الداخلية كافية، ستُقاوم الجاذبية. إذا بردت السحب بكفاءة، تنهار وتتكسر. 👍”

يتوقف التجزؤ عندما تصبح الشظايا كثيفة بما يكفي لامتصاص إشعاعها، فيُوقف التبريد ويُمنع انهيار أكبر. نظريات التشكيل المُبكرة وضعوا الحد الأدنى لهذه الشظايا بين كتلة واحدة وعشرة أضعاف كتلة كوكب المشتري. 🎉

لكن، دراستنا باستخدام تلسكوب ويب، قلصت بشكلٍ كبير هذه النطاقات. ووجد عدد أقل من الأجسام كلما انخفضت الكتل عن عشرة أضعاف كتلة المشتري. ولم نجد أي أجسام ذات كتلة أقل من اثنين أو ثلاثة أضعاف كتلة المشتري. 🤔

يضيف الدكتور دي فوريو: “كلما انخفضت الكتل، تزداد عدد الأجسام حتى حوالي عشرة أضعاف كتلة المشتري. لكن، بفضل تلسكوب ويب، حساس حتى 0.5 كتلة المشتري، وجدنا أعدادًا أقل وأقل من الأجسام كلما انخفضت الكتل عن عشرة أضعاف كتلة المشتري. نحن نجد عددًا أقل من الأجسام التي تبلغ كتلتها خمسة أضعاف كتلة المشتري من الأجسام التي تبلغ كتلتها عشرة أضعاف كتلة المشتري، وعدد أقل بكثير من الأجسام التي تبلغ كتلتها ثلاثة أضعاف كتلة المشتري من الأجسام التي تبلغ كتلتها خمسة أضعاف كتلة المشتري. لا نجد أي أجسام ذات كتلة أقل من اثنين أو ثلاثة أضعاف كتلة المشتري، ونحن نتوقع رؤيتها إذا كانت موجودة، لذلك نفترض أن هذا قد يكون الحد نفسه.”

يُضيف الدكتور ماير: “يُمكن لـ تلسكوب ويب، لأول مرة، من اختبار ما وراء هذا الحد. إذا كان هذا الحد حقيقيًا، فلا ينبغي أن يكون هناك أي أجسام ذات كتلة تساوي كتلة المشتري تطفو بحرية في مجرتنا، إلا إذا تشكلت ككواكب ثم طُرِدت خارج نظام كوكبي.” 🚀

القزمات البنية، رغم صعوبة رصدها، مصدرٌ غنيٌ للمعلومات في مجال تكون النجوم وكواكبنا. 🪐 تلسكوب هابل، ساهم لعقود في البحث عن هذه القزمات البنية، مُمهدًا الطريق لدراسات ويب المتقدمة. 🔭

على الرغم من أن هابل لا يستطيع رصد القزمات البنية في سحابة اللهب بنفس مستوى الكتلة المنخفض الذي يمكن لـ ويب تحقيقه، إلا أنه كان حاسمًا في تحديد المرشحين للدراسة الإضافية. 👍 دراسة رائعة على كيفية استخدام ويب لـ “عصا القيادة” – عقود من بيانات هابل من مجمع سحابة أوريون الجزيئية – وتمكين أبحاث مُعمقة. 🤯

يُشير الدكتور دي فيوريو: “من الصعب للغاية القيام بهذا العمل، حيث نبحث عن القزمات البنية حتى كتلة تعادل عشرة أضعاف كتلة المشتري، من الأرض، خاصةً في مناطق مثل هذه. وقد مكّنتنا بيانات هابل الموجودة على مدار الثلاثين عامًا الماضية من معرفة أن هذه المنطقة المكونة للنجوم منطقة مفيدة للغاية لاستهدافها. لقد احتجنا إلى ويب لكي نتمكن من دراسة هذا الموضوع العلمي المحدد.”

قال الدكتور ماسيمو روبرت: “إنها قفزة كمومية في قدراتنا لفهم ما كان يحدث من هابل. تفتح ويب حقًا مجالًا جديدًا تمامًا من الاحتمالات، لفهم هذه الأجسام.” ✨

يُواصل الفريق البحث في سحابة اللهب، باستخدام أدوات ويب الطيفية لوصف الكائنات المختلفة داخل غلافها الغباري بشكلٍ أوضح. 🧐

يُشير الدكتور ماير: “هناك تداخل كبير بين الأشياء التي يمكن أن تكون كواكب والأشياء ذات الكتل المنخفضة جدًا من الأقزام البنية. وهذا هو عملنا في السنوات الخمس المقبلة: معرفة أيها أيّ وسبب ذلك.”

تمّ نشر هذه النتائج في مجلة الرسائل الفلكية. 🎉

المصدر: موقع ناسا