بعيدًا في كوكبة كاسيوبيا على بعد 7،100 سنة ضوئية من الأرض ، وهو نجم أضخم 40 مرة من شمسنا الذي يفجر فقاعة عملاقة من مادته الخاصة في الفضاء. داخل الكرة الزرقاء السحرية ، يحترق النجم العملاق بكثافة اللهب الأزرق - مما يجعل غلافًا ساخنًا على مدار 6 سنوات ضوئية من الغاز الساخن حوله يتوسع إلى الخارج بسرعة 4 ملايين ميل في الساعة. هل أنت مستعد للانفتاح على نطاق واسع والتقدم للداخل؟ ثم مرحبا بكم في سحر الأبعاد الصغير.
كما هو الحال دائمًا ، كلما قدمنا تصوُّرًا الأبعاد ، يتم ذلك في أزياءين. الأول يسمى "الرؤية الموازية" وهو يشبه إلى حد كبير لغز العين السحرية. عندما تفتح الصورة بالحجم الكامل وتبعد عينيك المسافة الصحيحة من الشاشة ، ستبدو الصور وكأنها تدمج وتخلق تأثيرًا ثلاثي الأبعاد. ومع ذلك ، بالنسبة لبعض الأشخاص ، لا يعمل هذا بشكل جيد - لذلك أنشأت Jukka أيضًا "النسخة المتقاطعة" ، حيث يمكنك ببساطة تقاطع عينيك وسيتم دمج الصور ، مما يخلق صورة مركزية تظهر ثلاثية الأبعاد. بالنسبة لبعض الأشخاص ، لن ينجح هذا أيضًا ... ولكن آمل أن يكون مفيدًا لك!
نظرًا لأن النجم المركزي في NGC 7635 يتخلص من مادته ، يمكننا أن نرى أنه ليس متساويًا ويختلف مظهره باختلاف سماكة الغازات المحيطة. يبدو أن الهياكل الشبيهة بالسحابة سميكة للغاية ومضيئة بضوء الأشعة فوق البنفسجية المكثف للنجم. صدق أو لا تصدق ، إنه هنا حيث تهب "الرياح" النجمية بشكل أسرع ولن تكون طويلة حتى تتآكل هذه المناطق بسرعة. ومع ذلك ، هناك ميزة واحدة تبرز أكثر من أي ميزة أخرى - "الفقاعة داخل الفقاعة". ما هذا؟ قد تكون رياحتان مميزتان… تصادمان متميزان من المواد يتصادمان معًا.
"الفقاعة في NGC 7635 هي نتيجة لرياح نجمية سريعة تتوسع إلى المناطق الداخلية من منطقة H II الأكبر. ومع ذلك ، يتم تعويض النجم المركزي BD +60 2522 بشكل ملحوظ (بحوالي 1 ′) من مركز الفقاعة في اتجاه جدار السحابة الجزيئية الكثيفة التي تحدد منطقة البثرة H II. " يقول بي دي. مور (وآخرون) ، "هذا الإزاحة هو نتيجة لتطور فقاعة الرياح إلى تدرج الكثافة والضغط الناتج عن التدفق التبخيري بعيدًا عن جدار التجويف. تختلف الظروف المادية حول الفقاعة وفقًا للوسيط الذي تتوسع فيه الفقاعة. بعيدًا عن جدار التجويف ، تتوسع الفقاعة إلى المناطق الداخلية منخفضة الكثافة في منطقة H II. نحو الجدار ، في منطقة صورنا ، صدمة إنهاء الرياح قريبة جدًا من جبهة التأين. والهيكل المادي الناتج ، الذي يقتصر فيه التدفق التبخيري بعيدًا عن الجدار السحابي على ضغط الكبش من الرياح. "
ولكن ، ألا نرى الغابة المثلية لأننا مشغولون للغاية بالنظر إلى الأشجار؟ "BD +60 هو النجم المؤين لـ NGC 7635 ، ما يسمى" سديم الفقاعة ". يقع NGC 7635 على حافة سحابة جزيئية متكتلة منخفضة الكثافة ويمكن تفسير السديم على أنه فقاعة تهب من الرياح ناتجة عن تفاعل الرياح النجمية BD + 60 مع الوسط النجمي المحيط. في حين ركزت العديد من التحقيقات على السديم ، لم يتم إيلاء اهتمام كبير للنجم نفسه. " يقول ج. راو (وآخرون) ، "لقد تم تحقيق تقدم كبير في فهمنا للرياح النجمية للنجوم من النوع المبكر من خلال المراقبة الشاملة لتغيرها الطيفي واكتشاف أن بعض الاختلافات الدورية يمكن أن تكون مرتبطة بتعديل دوراني من الرياح النجمية. بما أنه يعتقد أن الدوران يشكل رياح نجوم عوف ، فإن هذه الأشياء تبدو بديهية كمرشحين جيدين للبحث عن تعديل الرياح الدوراني ".
طوال حملتهم للمراقبة طويلة المدى ، وجدت المجموعة تغيرًا قويًا في الملف الشخصي على مقاييس زمنية من 2-3 أيام ، والتغير على المقاييس الزمنية لبضع ساعات قد تكون مرتبطة بالنبضات غير الشعاعية ، وحتى تقترح مبدئيًا أن ضرب العديد من غير تؤدي أنماط النبض الشعاعي إلى اضطرابات كثافة عابرة واسعة النطاق في الرياح النجمية المحصورة التي تنتج تقلبًا زمنيًا لمدة 2-3 أيام. "في حين أن هذا السيناريو يمكن أن يفسر بسهولة عدم وجود فترة مستقرة واحدة (من خلال تأثير سرعة انتشار الاضطراب وتفاعل الساعات المختلفة: النبضات ، الدوران ...) ، يبدو من الصعب تفسير النمط المتغير لل TVS. على سبيل المثال ، إذا تحركت موجة كثافة حول النجم ، فلماذا لا تؤثر على الامتصاص ومكونات الانبعاث بطريقة مماثلة؟ " يقول Rauw ، "أحد الاحتمالات قد يكون أن اضطراب الكثافة يؤثر على عمود الامتصاص فقط طالما أنه لا يزال قريبًا من السطح النجمي بينما سيكون التأثير على خطوط الانبعاث أكبر عندما ينتقل الاضطراب إلى الخارج ، ولكن من المسلم به أن هذا لا يزال بالأحرى المضاربة ".
ما مدى شيوع نجم ضخم في تكوين فقاعة حول نفسه؟ "النجوم الضخمة تتطور عبر مخطط الموارد البشرية ، تفقد الكتلة على طول الطريق وتشكل مجموعة متنوعة من السدم الحلقي. خلال مرحلة التسلسل الرئيسية ، تجتاح الرياح النجمية السريعة الوسط بين النجمي المحيط لتشكيل فقاعة بين النجوم. بعد أن يتطور نجم ضخم إلى عملاق أحمر أو متغير أزرق مضيء ، يفقد الكتلة بكثرة ليشكل سديمًا نجميًا. مع تطورها إلى نجمة WR ، تكتسح الرياح WR السريعة خسارة الكتلة السابقة وتشكل فقاعة محيطية. إن ملاحظات السدم الحلقي حول النجوم الضخمة ليست رائعة فحسب ، بل هي مفيدة أيضًا في توفير نماذج لتشخيص أسلاف المستعرات الأعظمية من السدم المحيطة بها. " يقول You-Hua Chu من قسم علم الفلك بجامعة إلينوي ، "إن الرياح النجمية السريعة للتسلسل الرئيسي O Star تجتاح الوسط النجمي المحيط (ISM) لتشكيل فقاعة بين النجوم ، والتي تتكون من قشرة كثيفة من المواد بين النجوم. بشكل حدسي ، نتوقع أن تكون فقاعة بين النجوم شبيهة بسديم الفقاعة (NGC 7635) حول معظم النجوم O ؛ ومع ذلك ، لا تكاد تحتوي أي نجوم O في مناطق HII على سدم حلقية ، مما يشير إلى أن هذه الفقاعات بين النجوم نادرة. "
مثل طفل يمضغ العلكة ، سوف تستمر الفقاعة في التوسع. وماذا بعد الفقاعة؟ لماذا ، "الانفجار" بالطبع. وعندما يتعلق الأمر بانفجار نجم ، لا يمكن أن يعني سوى مستعر أعظم. "من خلال متابعة الحساب من خلال المراحل المختلفة لتطور النجوم الهائل ، باستخدام تاريخ واقعي لفقدان الكتلة كمدخلات ، نقوم بمحاكاة إنشاء وتطور فقاعة نفخ الرياح حول النجم حتى وقت انفجار المستعر الأعظم." يقول أ. ج. فان مارل (وآخرون) ، "تواجه المادة المتدفقة صدمة داخلية ، حيث تقل سرعتها إلى الصفر تقريبًا. تصبح الطاقة الحركية للرياح طاقة حرارية. يخلق هذا التفاعل "فقاعة ساخنة" من الغاز الساخن شبه الثابت. الضغط الحراري للفقاعة الساخنة يدفع قذيفة إلى الوسط بين النجوم المحيطة بها. هنا يُفترض أن القشرة المدفوعة بالضغط سيتم تقييدها فقط بواسطة ضغط الكبش الناتج عن سرعته الخاصة وكثافة الوسط المحيط. هذا الافتراض صحيح إذا اعتبرنا أن الوسط المحيط بارد. ومع ذلك ، إذا أخذنا التأين بالصور في الاعتبار ، يصبح الوضع أكثر تعقيدًا. بادئ ذي بدء ، سوف يكون للغاز الضوئى ضغط أعلى بكثير من ISM البارد. لذلك ، سوف تتوسع منطقة HII ، دافعة قذيفة إلى ISM. ثانيًا ، سوف تتوسع الفقاعة الساخنة الناتجة عن الرياح النجمية الآن إلى منطقة HII الساخنة ، مما يعني أن الضغط الحراري الذي يقيد القشرة ، لن يكون مهملاً مقارنة بضغط الكبش. يمكن ملاحظة فقاعة تطايرها الرياح تتوسع في منطقة HII مدمجة في NGC 7635. "
إذن كيف نعرف متى جاءت اللحظات الأخيرة؟ "مع تقدم النجم في العمر ، يصبح عملاقًا أحمر مع رياح كثيفة وبطيئة. ينخفض عدد الفوتونات المؤينة. لذلك ، تختفي منطقة HII. نظرًا للكثافة المنخفضة ، سيستغرق إعادة التركيب وقتًا طويلاً ، ولكن التبريد الإشعاعي سيؤدي إلى انخفاض في الضغط الحراري. تتوسع فقاعة الرياح الساخنة ، التي تحافظ على ضغطها العالي ، إلى الغاز المحيط ، مكونة غلافًا جديدًا. تظهر قذيفة ثالثة قريبة من النجم ، حيث يؤدي انخفاض ضغط الكبش من رياح RSG إلى تمدد فقاعة الرياح إلى الداخل ، وتجتاح مادة الرياح. " يقول فان مارل ، "إن وجود منطقة HII المتوسعة يغير بنية كثافة السديم خلال التسلسل الرئيسي. هدفنا الرئيسي في هذا الوقت هو محاكاة البيئة المحيطة بالنجوم بين 25 م و 40 م في وقت انفجار المستعر الأعظم. "
فقاعات سحرية؟ فقط ابق بعيدًا عن الطريق عند ظهورهم!
شكرًا جزيلاً لـ JP Metsavainio من Northern Galactic لصورته الشخصية السحرية والسماح لنا بهذه النظرة المذهلة للجمال البعيد!
