Bok globül örnekleri. Görsel hakları: SAAO. Büyütmek için tıklayın.
Güneşimiz neredeyse beş milyar yıldır var. Tarihinin çoğu boyunca Güneş bugün olduğu gibi ortaya çıktı - çekirdeğinin yakınında hidrojen füzyonu yoluyla serbest kalan ısı ile akkor haline gelmek için yanan geniş bir radyant gaz ve toz küresi. Ancak Güneş'imiz oluşmadan önce, madde yıldızlararası ortamdan (ISM) bir araya getirilmeli ve daha fazla yoğunlaşma ve stabilite arasında kritik bir denge kurmak için yeterince küçük bir alanda sıkıştırılmalıdır. Bunun gerçekleşmesi için, dışa doğru uygulanan iç basınç ile içe doğru hareket eden yerçekimi etkisi arasındaki hassas dengenin üstesinden gelinmesi gerekiyordu.
1947 yılında, Harvard gözlemsel gökbilimcisi Bart Jan Bok, yıllarca süren nebulosite ile ilişkili önemli bir soğuk gaz ve toz alt kümesi üzerinde çalışmanın sonucunu açıkladı. Bok, uzayda arka plan ışığını gizleyen bazı izole edilmiş ve belirgin globüllerin aslında güneşimiz gibi yıldızların doğmasına yol açan protostellar disklerin oluşumunda önemli bir başlangıç aşamasının kanıtı olduğunu öne sürdü.
Bok’un açıklamasının ardından, Bok globüllerinin nasıl yıldız oluşturabileceklerini açıklayan birçok fiziksel model ortaya çıktı. Tipik olarak, bu tür modeller maddenin yıldızlararası ortamın özellikle yoğun (bulutsu formda), soğuk ve komşu yıldızların radyasyon basıncına maruz kaldığı bölgelerde bir araya geldiği düşüncesi ile başlar. Bir noktada yeterli madde, yerçekiminin gaz basıncını ve denge uçlarını yıldız oluşumu lehine aşacak kadar küçük bir bölgeye yoğunlaşabilir.
10 Haziran 2005'te yayınlanan “Bok Küreciklerine Yakın Kızılötesi Görüntüleme Araştırması: Yoğunluk Yapısı” makalesine göre Ryo Kandori ve diğer on dört araştırmacıdan oluşan bir ekip “neredeyse kritik bir Bonner-Ebert küresinin yıldızsız küreciklerin kritik yoğunluğunu karakterize ettiğini öne sürüyor.”
Bonner-Ebert küresi kavramı, ideal bir gaz ve toz bulutu içinde bir kuvvet dengesinin var olabileceği fikrinden kaynaklanır. Böyle bir kürenin, belirli bir sıcaklık ve yoğunluktaki gazların neden olduğu genleşme basıncı ile komşu yıldızların uyguladığı herhangi bir gaz veya radyasyon basıncının desteklediği toplam kütlesinin yerçekimi etkisi arasındaki dengeyi korurken sabit bir iç yoğunluğa sahip olması beklenir. Bu kritik durum, kürenin çapı, toplam kütlesi ve içindeki gizli ısı tarafından üretilen basınç miktarı ile ilgilidir.
Çoğu gökbilimci, Bonner-Ebert modelinin - ya da bir çeşit varyasyonunun - sonuçta belirli bir Bok globülünün bir protostellar disk olmak için çizgiyi geçtiğinde noktayı tarif etmede doğru olduğunu kanıtladı. Günümüzde Ryo Kandori ve arkadaşları, çeşitli Bok globüllerinden bu kavramın doğru olduğunu şiddetle önerecek kadar kanıt topladılar.
Ekip, küçük görünen boyut, yakın dairesel şekil, komşu nebulositeden uzaklık, Dünya'ya yakınlık (1700 LY'den az uzakta) ve bulunan kızılötesi ve radyo dalgası toplama cihazlarına erişilebilirlik temelinde gözlem için on Bok globülü seçerek başladı. hem kuzey hem de güney yarıkürelerde. Bu tür yaklaşık 250 globül listesinden sadece yukarıdaki kriterleri karşılayanlar dahil edildi. Seçilenler arasında sadece bir tanesi bir protostellar diskin kanıtını gösterdi. Bu disk, IRAS (ABD, İngiltere ve Hollanda'nın ortak projesi) Kızılötesi Astronomi Uydusu tarafından gerçekleştirilen tüm gökyüzü araştırması sırasında tespit edilen bir nokta kızılötesi ışık kaynağı şeklini aldı. On globülün tamamı Samanyolu'nun yıldız ve bulutsu zengini bölgelerinde bulunuyordu.
Aday Bok globülleri seçildikten sonra ekip, her birini kütlelerini, yoğunluğunu, sıcaklığını, büyüklüğünü ve mümkünse ISM ve komşu yıldız ışığı tarafından uygulanan basınç miktarını belirlemek için tasarlanmış bir gözlem bataryasına tabi tuttu. Önemli bir husus, globül boyunca yoğunlukta herhangi bir değişiklik olup olmadığı hakkında bir fikir edinmekti. Tekdüze baskının varlığı, modüllerin kendi yapısına karşı en iyi eşleştirilen çeşitli teorik modellerden hangisinin en iyi şekilde eşleştirildiği konusunda özellikle önemlidir.
2002 ve 2003 yıllarında yer tabanlı bir alet (Güney Afrika Astronomi Gözlemevi'nde 1,4 metre IRSF) kullanılarak, her bir globülden 17 artıya kadar üç farklı bantta (J, H ve K) kızılötesi ışık toplandı. Görüntüler daha sonra entegre edildi ve arka plan yıldız bölgesinden gelen ışığa kıyasla. Bu veriler, ekibin her bir globül üzerindeki gaz ve toz yoğunluğunu, görme koşullarının (kabaca bir ark saniye) desteklediği çözünürlük seviyesine kadar elde etmesini sağlamak için çeşitli analiz yöntemlerine tabi tutuldu. Bu çalışma temel olarak her bir globülün öngörülen üç boyutlu dağılımına bağlı olarak eşit yoğunlukta bir gradyan gösterdiğini belirledi. Bonner-Ebert küre modeli çok iyi bir eşleşme gibi görünüyordu.
Ekip ayrıca, Japonya'nın Nagano kentindeki Minamisaku'daki Nobeyama Radyo Gözlemevi'nin 45 metrelik radyo teleskopunu kullanarak her küreyi gözlemledi. Buradaki fikir, heyecanlı N2H + ve C18O ile ilişkili belirli radyo frekanslarını toplamaktı. Bu frekanslardaki bulanıklık miktarına bakıldığında ekip, her bir globülün iç sıcaklığını belirleyebildi; bu, gazın yoğunluğu ile birlikte her bir globülün içindeki gaz basıncını yaklaşık olarak belirlemek için kullanılabilir.
Veri toplandıktan, analize tabi tutulduktan ve sonuçların nicelleştirilmesinden sonra ekip “yıldızsız globüllerin yarısından fazlasının (11 kaynaktan 7'si) (Bonner-Ebert) kritik durumunun yakınında bulunduğunu keşfetti. Bu nedenle, neredeyse kritik bir Bonner-Ebert küresinin yıldızsız globüllerin tipik yoğunluk yapısını karakterize ettiğini öneriyoruz. ” Buna ek olarak ekip, üç Bok globülünün (Coalsack II, CB87 ve Lynds 498) kararlı olduğunu ve yıldız oluşum sürecinde açıkça olmadığını, dörtünün (Barnard 66, Lynds 495, CB 161 ve CB 184) kararlı Bonner- Ebert devlet ama bu modele dayanarak yıldız oluşumuna yöneliyor. Son olarak geri kalan altısı (FeSt 1-457, Barnard 335, CB 188, CB 131, CB 134) açıkça yerçekimi çöküşüne doğru ilerliyor. Bu yapımdaki altı “yıldız”, protostellar disklere sahip olduğu bilinen CB 188 ve Barnard 335 globüllerini içerir.
Nispeten bulutsuz bir günde, 5 milyar yıl önce var olan çok özel ve önemli bir 'Bok kürecik'in' ölçekleri devirmeyi ve yapımda bir yıldız olmayı başardığını kanıtlamak, enstrümantasyon yolunda fazla bir şey yapmaz. Güneşimiz, maddenin - yeterince yoğunlaştıktan sonra - bazı olağanüstü yeni olasılıklara yol açan bir sürece başlayabileceğinin ateşli bir kanıtıdır.
Yazan: Jeff Barbour
