اكتشف فريق دولي من الباحثين أن العنقود النجمي IRS13 بالقرب من الثقب الأسود المركزي في مجرة درب التبانة صغير بشكل مدهش. وهذا الاكتشاف، الذي أصبح ممكنا بفضل عقود من البيانات وتلسكوب جيمس ويب الفضائي، يتحدى النظريات الحالية لتكوين النجوم ويوفر نظرة ثاقبة لتاريخ ومستقبل مركز درب التبانة.
اكتشف الباحثون أن IRS13، وهو عنقود نجمي بالقرب من الثقب الأسود الهائل Sagittarius A* في درب التبانة، أصغر بكثير مما كان متوقعا. وهذا يتحدى النظريات الموجودة حول تشكل النجوم بالقرب من الثقوب السوداء. ويعتقد فريق البحث أن عملية تكوين IRS13 كانت مليئة بالاضطرابات، مما قد أدى إلى ظهور غير متوقع لنجوم شابة في محيطه.
أجرى فريق بحث دولي بقيادة الدكتور فلوريان بايسكر من معهد الفيزياء الفلكية بجامعة كولونيا دراسة تفصيلية لمجموعة من النجوم الشابة بالقرب من Sagittarius A* (SgrA*)، وهو الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز درب التبانة. والمثير للدهشة أنهم وجدوا أن المجموعة، المسماة IRS13، كانت أصغر سنًا بكثير مما كان متوقعًا.
تم اكتشاف IRS13 منذ أكثر من عقدين من الزمن، وحتى وقت قريب لم يكن من الممكن تحديد أعضاء المجموعة المحددة. لقد حققوا ذلك من خلال الجمع بين مجموعة متنوعة من البيانات التي تم جمعها من تلسكوبات متعددة على مدى عدة عقود.
يبلغ عمر النجوم في هذا العنقود بضع مئات الآلاف من السنين فقط، وهي صغيرة جدًا وفقًا للمعايير النجمية، خاصة بالمقارنة مع شمسنا التي يبلغ عمرها 5 مليارات عام. ومن المثير للاهتمام أنه نظرًا للإشعاع عالي الطاقة وقوى المد والجزر في مجرة درب التبانة، فمن المستحيل أن يتواجد هذا العدد الكبير من النجوم الشابة بالقرب من ثقب أسود فائق الكتلة.
تحمل الدراسة عنوان "التجمع النجمي المتبخر الضخم IRS13 بالقرب من SgrA*. I. اكتشاف مجموعة غنية من الأجسام المتربة في مجموعة IRS13" (اكتشاف مجموعة غنية من الأجسام المتربة في مجموعة IRS13) وتم نشرها في مجلة الفيزياء الفلكية.
منظر متعدد الأطوال الموجية حول الثقب الأسود الهائل SgrA* (الأصفر X). الأحمر هو النجوم، والأزرق هو الغبار. العديد من النجوم الشابة في العنقود النجمي IRS 13 يحجبها الغبار أو تحجبها النجوم الساطعة. حقوق الصورة: فلوريان بيسكر/جامعة كولونيا
تم اكتشاف اكتشاف رئيسي آخر يتعلق بهذا البحث باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). أنتج تلسكوب جيمس ويب الفضائي أول طيف لمركز درب التبانة دون تدخل الغلاف الجوي. ويعود الفضل في هذا العمل الفذ إلى المنشور الذي تم تطويره في معهد الفيزياء الفلكية، تحت إشراف البروفيسور الدكتور أندرياس إيكاردت، أحد المؤلفين المشاركين في الدراسة. تظهر النتائج الطيفية وجود جليد الماء في مركز المجرة. يعد هذا الجليد المائي، الموجود عادة حول الأجسام النجمية الصغيرة، دليلًا إضافيًا على شباب بعض النجوم القريبة من الثقوب السوداء.
أظهرت الأبحاث الإضافية التي أجراها فريق الدكتور بيسكي أن IRS13 شهد تاريخًا معقدًا في التكوين. يبدو أن IRS13 قد هاجر نحو الثقب الأسود الهائل بسبب عوامل مثل الاحتكاك مع الوسط البينجمي، أو الاصطدامات مع مجموعات نجمية أخرى، أو ديناميكياته الداخلية. وفي مرحلة ما، "تلتقط" جاذبية الثقب الأسود الكتلة النجمية. من المحتمل أن يتسبب تفاعل الجاذبية هذا في حدوث تأثير على شكل قوس في مقدمة العنقود، مثل قوس سفينة تقطع الماء. قد يكون الارتفاع الناتج في كثافة الغبار قد أدى إلى مزيد من تكوين النجوم، وهو ما قد يفسر أيضًا سبب وجود النجوم الأصغر سنًا في العنقود في المقام الأول في الأعلى أو في المقدمة.
قال الدكتور بيسكر: "إن تحليل IRS13 والتفسير المقابل للعنقود النجمي هو المحاولة الأولى لكشف الغموض الذي دام عقدًا من الزمن حول النجوم الشابة بشكل غير متوقع في مركز درب التبانة. بالإضافة إلى IRS13، هناك أيضًا عنقود نجمي، يسمى العنقود S، وهو أقرب إلى الثقب الأسود ويتكون أيضًا من نجوم شابة. ووفقًا للنظرية المقبولة، فإن هذه النجوم أيضًا أصغر سنًا بشكل ملحوظ".
يوفر اكتشاف IRS13 الفرصة لإجراء المزيد من الأبحاث لإنشاء اتصالات بين المنطقة المجاورة مباشرة للثقب الأسود والمناطق التي تبعد سنوات ضوئية.
وأضاف الدكتور ميشال زاجاتشيك، المؤلف الثاني للدراسة والعالم في جامعة ماساريك في برنو بجمهورية التشيك: "يبدو أن مجموعة IRS13 هي المفتاح لكشف أصل مجموعة النجوم الكثيفة في مركز درب التبانة. لقد جمعنا الكثير من الأدلة على أن النجوم الصغيرة جدًا في نطاق الثقوب السوداء الهائلة ربما تشكلت في مجموعات مثل IRS13. وهذه أيضًا المرة الأولى التي تمكنا فيها من تحديد مجموعات النجوم". من مختلف الأعمار - نجوم التسلسل الرئيسي الساخنة والنجوم الناشئة الشابة - في عنقود قريب جدًا من مركز درب التبانة."