مُلَخَّص
نقدّم ملاحظاتٍ متعددةَ الخطوط لجزيء CO (\(J = 1\text{--}0\)) باتجاه السحابة المظلمة L914 الواقعة قرب منطقة Cygnus X، باستخدام تلسكوب المليمتر 13.7m في مرصد Purple Mountain (PMO). تكشف هذه الملاحظات عن خيطٍ طويل يمتدّ في سحابة L914 على طول زاوي يقارب \(\sim 3.\!^{\circ}6\)، ما يعادل نحو 50pc عند المسافة المقدّرة \(\sim 760\,\mathrm{pc}\). علاوةً على ذلك، اكتُشفت سلسلة من الخيوط الشعرية في منطقتين فرعيتين من السحابة، ترتبطان بامتداد الحافة الكثيفة للخيط. تُظهر هذه الخيوط خصائص شبه دورية في صُوَر شدة CO ومخططات السرعة-الموضع. اثنان منها تظهران أيضاً تدرجات سرعة متزايدة وتشتتات نحو الحافة الكثيفة، ويمكن تفسير ذلك كتدفّقات المادة نحو الداخل تحت تأثير الجاذبية. استناداً إلى بيانات استقطاب الغبار 353 GHz من Planck، وجدنا أن هذه الخيوط محاذية جيداً مع المجالات المغناطيسية. علاوةً على ذلك، فإن كلّاً من الخيوط والمجالات المغناطيسية تقف عموديةً على الحافة الكثيفة، مكوّنةً بنية ثنائية الأرجل. باستخدام الطريقة الكلاسيكية، قدّرنا قوة المجال المغناطيسي وقيّمنا الأهمية النسبية للجاذبية والاضطراب والمجال المغناطيسي، فتبين أن سحابة L914 ممغنطة بشدة. وتشير نتائجنا إلى أن المجالات المغناطيسية تلعب دوراً محورياً في تشكيل الهياكل الخيطية عبر توجيه المادة على طول الخيوط نحو الحافة الكثيفة. المقارنة بين الملاحظات والمحاكاة تدلّ على أن هذه الخيوط قد تكون نتاج عمليات الديناميكا المغانطيسية الهيدروديناميكية (MHD).
مُقَدِّمَة
لقد كشفت الدراسات الطيفية المتعددة النطاقات عن عمومية الهياكل الخيطية في السحب الجزيئية (انظر، على سبيل المثال، (Schneider1979, Molinari2010, Schuller2017, Yuan2021)). تشير ملاحظات Herschel إلى أن الألياف تلعب دوراً هامّاً في ربط السحب الجزيئية بتكوين النجوم (Andre2014). ومع ذلك، فإن الآليات الفيزيائية المتعلقة بتكوين وتطور الألياف معقدة، وتفاعل الجاذبية والاضطراب والضغط الحَراري والمجال المغناطيسي وأهميتها النسبية لا يزال موضوع نقاش (انظر، على سبيل المثال، (Inutsuka1992, Padoan2001, Hennebelle2013, Gomez2014)).
يمكن أن تساعدنا الخيوط المنظمة على نطاق واسع في فهم العمليات الفيزيائية المؤدية إلى تكوين هذه الهياكل (انظر المراجعات في (Hacar2023) و(Pineda2023)). تم التعرف على الخيوط لأول مرة بواسطة Goldsmith2008، الذي اكتشف سلسلة من الهياكل الشبيهة بالشعر مع خريطة ديناميكية واسعة لجزيء CO في منطقة الثور. أظهرت قياسات الاستقطاب توافقاً جيداً مع المجال المغناطيسي المتوقع. كما كشفت ملاحظات Herschel اللاحقة في المنطقة نفسها عن خيوط عمودية مرتبطة بقمة الخيط B211، مما دعم فكرة اكتساب الخيط للمواد عبر هذه الخيوط (Palmeirim2013, Shimajiri2019). كما اكتُشفت خيوط جزيئية في سحابة موسكا (Cox2016), L1642 (Malinen2014, Malinen2016) والدب الأصغر (Panopoulou2016)، وغيرها.
بالإضافة إلى السحب الجزيئية، تُلاحظ الخيوط أيضاً في الوسط الذري المنتشر (على سبيل المثال، (McClure2006, Tritsis2019)). تبدو هذه الهياكل منظمة وشبه دورية، ومتوافقة جيداً مع المجال المغناطيسي في مستوى السماء (على سبيل المثال، (Heyer2008, Heyer2016, Panopoulou2016, Soler2019)). مع هذه الميزات اللافتة، من الطبيعي الافتراض أن الهياكل الخيطية قد تنشأ من تدفق المادة على طول خطوط المجال المغناطيسي (Goldsmith2008, Palmeirim2013). يشير تحليل حقول السرعة وآثار الخيوط في الثور إلى إما عدم استقرار كلفن-هلمهولتز أو موجة مغناطيسية هيدروديناميكية كأصل لهذه الخيوط (Heyer2016). بدلاً من ذلك، اقترح Chen2017 أن الخيوط هي تموجات الأوراق الناجمة عن عدم استقرار القشرة الرقيقة. ومع ذلك، بسبب قلة العينات من الخيوط المرصودة، لا يزال من الصعب وضع قيود قوية على النماذج النظرية والمحاكاة. لذلك، من المهم البحث عن مزيد من الألياف المرتبطة بالخيوط لفهم أفضل لآلية تكوينها.
السحابة L914 هي سديم مظلم أدرج لأول مرة في Lynds1962. شملها مسح \(\mathrm{^{13}CO}\) باستخدام تلسكوبين مليمتريين بقطر 4\,\mathrm{m} في جامعة ناغويا (Dobashi1994). أظهرت ملاحظات \(\mathrm{^{13}CO}\) بنيةً متمددة بشكل عام. في هذا العمل، نقدم ملاحظات CO بدقة أعلى نحو سحابة L914، كجزء من مشروع رسم الخرائط المجرّية لطريق الحليب (MWISP)، وهو مسح متعدد الخطوط لجزيء CO (J = 1\text{--}0) غير متحيز نحو الطائرة المجريّة الشمالية باستخدام تلسكوب مليمتر قطره 13.7m في مرصد جبل الأرجوان (PMO؛ (Su2019, Sun2021)). بالإضافة إلى ذلك، استُخدمت بيانات استقطاب الغبار من Planck. يُعرض الإجراء المتبع لمعالجة البيانات في القسم 2. في القسم 3 نعرض نتائج الملاحظات ونبلغ عن اكتشاف خيط طويل مرتبط بخيوط متوازية مغناطيسياً. أما في القسم 4 فنقيم التوازن بين المجال المغناطيسي والاضطراب والجاذبية في سحابة L914، ونناقش الآليات المحتملة لتكوين الهياكل الخيطية. نلخص الاستنتاجات الرئيسية في القسم 5.