الخُطُوطِ المَغْناطِيسِيَّة المُحاذاة فِي سَحابة L914 الخَيْطِيَّة

Li Sun

Xuepeng Chen

Min Fang

Shaobo Zhang

Yan Gong

Jiancheng Feng

Xuefu Li

Qing-Zeng Yan

Ji Yang

مُلَخَّص

نُقَدِّم مُلاحَظاتٍ مُتَعَدِّدَةِ الخُطُوطِ لِـ CO(\(J\) = 1–0) نَحو السَحابَة المُظْلِمَة L914 بِالقُرْبِ مِن مِنْطَقَة Cygnus X، بِاِسْتِخْدامِ تِلِسْكُوب المِلِيمِتر 13.7m فِي مِرْصَد Purple Mountain (PMO). تَكْشِف مُلاحَظات CO عَن وُجُود خَيْط طَوِيل فِي سَحابة L914 بِطُول زاوي يُقارِب \(\sim\)3\(\fdg\)6، ما يُعادِل تَقْرِيباً 50pc عِند المَسافَة المُقَدَّرة البالِغَة \(\sim\)760pc. عِلاوَةً عَلَى ذٰلِكَ، تَمَّ اِكْتِشاف مَجْمُوعَة مِن الخُطُوطِ الشِعْرِيَّة فِي مَنطِقَتَيْنِ فَرْعِيَّتَيْنِ مِن سَحابة L914، وَالَّتِي تَرْتَبِط بِالحافَة الكَثِيفَة لِلخَيْط. تُظْهِر هٰذِهِ الخُطُوط خَصائِص شِبْهِ دَوْرِيَّة فِي كُلٍّ مِن صُوَر شِدَّة CO وَمُخَطَّطات السُرْعَة-المَوْضِع. اِثْنانِ مِن الخُطُوطِ تَظْهَرانِ أَيْضاً تَدَرُّجات سُرْعَة مُتَزايِدَة وتشتتات نَحْو الحافَة الكَثِيفَة، وَالَّتِي يُمْكِن تَفْسِيرُها بِتَدَفُّقات الاِسْتِقْطاب تَحْتَ تَأْثِير الجاذِبِيَّة. اِسْتِناداً إِلَى بَيانات اِسْتِقْطاب الغُبار 353 GHz مِن Planck، وَجَدْنا أَنَّ الخُطُوطِ مُحاذاة جَيِّداً مَع المَجالاتِ المَغْناطِيسِيَّة. عِلاوَةً عَلَى ذٰلِكَ، كُلٌّ مِن الخُطُوطِ وَالمَجالات المَغْناطِيسِيَّة عَمُودِيَّة عَلَى الحافَة الكَثِيفَة، مِمّا يُشَكِّل تَكْوِيناً ثُنائِي الأَطْراف. بِاِسْتِخْدامِ الطَرِيقَة الكلاسِيكِيَّة، قَدَّرْنا قُوَّة المَجال المَغْناطِيسِيّ، وَقَيَّمْنا أَهَمِّيَّة الجاذِبِيَّة وَالاِضْطِراب وَالمَجال المَغْناطِيسِيّ نِسْبِيّاً، وَوَجَدْنا أَنَّ سَحابة L914 مُمَغْنَطة بِشِدَّة. تُشِير نَتائِجُنا إِلَى أَنَّ المَجالاتِ المَغْناطِيسِيَّة تَلْعَب دَوْراً هامّاً فِي تَشْكِيل الهَياكِل الخَيْطِيَّة مِن خِلال تَوْجِيه المَوادِّ عَلَى طُول الخُطُوط نَحْو الحافَة الكَثِيفَة. المُقارَنَة بَيْن المُلاحَظات وَالمُحاكاة تُشِير إِلَى أَنَّ الخُطُوط قَد تَكُون نِتاج عَمَلِيَّة المَغْنَطِيسِيَّة الهيدروديناميكيه (MHD).

مُقَدِّمَة

لَقَد كَشَفَت الدِراساتِ الطَّيْفِيَّة المُتَعَدِّدَة عَن عُمومِيَّة الهَياكِل الخَيْطِيَّة فِي السُحُبِ الجُزَيْئِيَّة (أَنْظُر، عَلَى سَبِيلِ المِثال، (Schneider1979, Molinari2010, Schuller2017, Yuan2021)). تُشِير مُلاحَظات \(Herschel\) إِلَى أَنَّ الأَلْياف تَلْعَب دَوْراً هامّاً فِي رَبْط السُحُبِ الجُزَيْئِيَّة بِتَكْوِين النُجُوم (Andre2014). وَمَعَ ذٰلِكَ، فَإِنَّ الآلِيَّات الفِيزيائِيَّة المُتَعَلِّقَة بِتَكْوِين وَتَطَوُّر الأَلْياف مُعَقَّدَة. تَفاعُل الجاذِبِيَّة وَالاِضْطِراب وَالضَغْط الحَرارِيّ وَالمَجال المَغْناطِيسِيّ وَأَهَمِّيَّتِها النِسْبِيَّة لا تَزال مَوْضُوع نِقاش (أَنْظُر، عَلَى سَبِيلِ المِثال، (Inutsuka1992, Padoan2001, Hennebelle2013, Gomez2014)).

قَد تُساعِدنا الخُطُوط المُنَظَّمَة عَلَى نِطاق واسِع فِي فَهْم العَمَلِيّات الفِيزيائِيَّة الَّتِي تُؤَدِّي إِلَى تَكْوِين الهَياكِل الخَيْطِيَّة (أَنْظُر المُراجَعات فِي (Hacar2023) وَ (Pineda2023)). تَمَّ التَعَرُّف عَلَى الخُطُوط لأَوَّل مَرَّة بِواسِطَة Goldsmith2008، الَّذِي اِكْتَشَفَ سِلْسِلَة مِن الهَياكِل الشَبِيهَة بِالشَعْر مَع خَرِيطَة دِينامِيكِيَّة واسِعَة لِـ CO فِي مِنْطَقَة الثَوْر. كَشَفَت قِياسات الاِسْتِقْطاب أَنَّ هٰذِهِ الخُطُوط متوافقة جَيِّداً مَع المَجال المَغْناطِيسِيّ المُتَوَقَّع. وَجَدَت مُلاحَظات \(Herschel\) اللاحِقَة فِي نَفْس المِنْطَقَة الخُطُوط العَمُودِيَّة المُتَّصِلَة بِقِمَّة خَيْط B211 وَأَدَّت إِلَى الرَأْي بِأَنَّ الخَيْط يَكْتَسِب المَواد مِن خِلال الخُطُوط (Palmeirim2013, Shimajiri2019). كَما تَمَّ اِكْتِشاف الخُطُوط الجُزَيْئِيَّة فِي سَحْب موسكا (Cox2016)، L1642 (Malinen2014, Malinen2016) وَالدُبّ الأَصْغَر (Panopoulou2016)، وَغَيْرها.

بِالإِضافَة إِلَى السُحُب الجُزَيْئِيَّة، تُلاحَظ الخُطُوط أَيْضاً فِي الوَسَط الذَرِّي المُنْتَشِر (عَلَى سَبِيلِ المِثال، (McClure2006, Tritsis2019)). تُلاحَظ هٰذِهِ الهَياكِل عَلَى أَنَّها مُنَظَّمَة، شِبْهِ دَوْرِيَّة ومتوافقة جَيِّداً مَع المَجال المَغْناطِيسِيّ فِي مُسْتَوَى السَماء (عَلَى سَبِيلِ المِثال، (Heyer2008, Heyer2016, Panopoulou2016, Soler2019)). مَع هٰذِهِ المِيزات اللافِتَة، مِن الطَبِيعِي التَكَهُّن بِأَنَّ هَياكِل الخُطُوط هِيَ نَتِيجَة تَدَفُّق المَواد عَلَى طُول خُطُوط المَجال المَغْناطِيسِيّ (Goldsmith2008, Palmeirim2013). يُشِير تَحْلِيل حُقُول السُرْعَة وَآثار الخُطُوط فِي الثَوْر إِمّا إِلَى عَدَمِ اِسْتِقْرار كَلْفِن-هلمهولتز أَو مَوْجَة المَغْنَطِيسِيَّة الهيدروديناميكيه كَأَصْل لِخُطُوط الثَوْر (Heyer2016). بَدِيلاً عَن ذٰلِكَ، اِقْتَرَح Chen2017 أَنَّ الخُطُوط هِيَ تَمَوُّجات الأَوْراق الناتِجَة عَن عَدَمِ اِسْتِقْرار القِشْرَة الرَقِيقَة. وَمَعَ ذٰلِكَ، بِسَبَبِ العَيِّنَة الصَغِيرَة جِدّاً مِن الخُطُوط المُلاحَظَة، لا يَزال مِن الصَعْب وَضْع قُيُود قَوِيَّة عَلَى النَماذِج النَظَرِيَّة وَالمُحاكاة. لِذٰلِكَ، مِن المُهِم البَحْث عَن المَزِيد مِن الأَلْياف المُرْتَبِطَة بِالخُطُوط، مِن أَجْل فَهْم أَفْضَل لآلِيَّة تَكْوِين الأَلْياف.

السَحابَة L914 هِيَ سَدِيم مُظْلِم تَمَّ إِدْراجه لأَوَّل مَرَّة فِي Lynds1962. تَمَّ تَغْطِيَتُها بِمَسْح \(\rm ^{13}CO\) بِاِسْتِخْدامِ تِلِسْكُوبَيْنِ مليمتريين بِقُطْر \(\rm 4~m\) فِي جامِعَة ناغويا (Dobashi1994). فِي مُلاحَظات \(^{13}\)CO، أَظْهَرَت السَحابَة L914 هَيْكَلاً مُمْتَدّاً بِشَكْل عام. فِي هٰذا العَمَل، نُقَدِّم مُلاحَظات CO بِدِقَّة أَعْلَى نَحو سَحابة L914، كَجُزْء مِن مَشْرُوع رَسْم الخَرائِط الجَلَكْسِيَّة لِطَرِيق الحَلِيب (MWISP)، وَهُوَ مَسْح مُتَعَدِّد الخُطُوط لِـ CO \((J = 1-0)\) غَيْر مُتَحَيِّز نَحو الطائِرَة الجَلَكْسِيَّة الشَمالِيَّة بِاِسْتِخْدامِ تِلِسْكُوب مِلِيمِترِي بِقُطْر 13.7m فِي مِرْصَد جَبَل الأُرْجُوان (PMO؛ (Su2019, Sun2021)). بِالإِضافَة إِلَى ذٰلِكَ، تُسْتَخْدَم أَيْضاً بَيانات الاِسْتِقْطاب الغُباريَّة مِن \(Planck\). يَتِمّ تَقْدِيم المُلاحَظات وَتَقْلِيل البَيانات فِي القِسْم 2. فِي القِسْم 3، نُقَدِّم نَتائِج المُلاحَظات وَنُبلِغ عَن اِكْتِشاف خَيْط طَوِيل مُرْتَبِط بِخُطُوط متوافقة مَغْناطِيسِيّاً. فِي القِسْم 4، نُقَيِّم التَوازُن بَيْن المَجال المَغْناطِيسِيّ، الاِضْطِراب وَالجاذِبِيَّة فِي سَحابة L914 وَنُناقِش الآلِيَّات المُحْتَمَلَة المُشارِكة فِي تَكْوِين الهَياكِل الخَيْطِيَّة، بِالإِضافَة إِلَى الخُطُوط المُنْتَشِرَة. يَتِمّ تَلْخِيص الاِسْتِنْتاجات الرَئِيسِيَّة فِي القِسْم 5.