مُلَخَّص

نُقدِّم رصْداتٍ متعدِّدةَ الخطوط لِجُزيءِ CO (\(J = 1\text{--}0\)) باتجاه السحابة المظلمة L914 الواقعةِ قرب منطقة Cygnus X، باستخدام تلسكوبِ المِليمترات بقطر 13.7m في مرصد الجبل الأُرْجواني (PMO). تكشف هذه الرصْدات عن خَيْطٍ طويلٍ ممتدٍّ في سحابة L914 بطولٍ زاويٍّ يقارب \(\sim 3.\!^{\circ}6\)، ما يُعادل نحو 50pc عند مسافةٍ مُقدَّرةٍ قدرها \(\sim 760\,\mathrm{pc}\). علاوةً على ذلك، كُشِفت سلسلةٌ من الخيوطِ الثانويّة (الألياف) في منطقتين فرعيّتَين من السحابة، ترتبطان بحَيْدِ الخيط الكثيف. تُظهِر هذه الخيوط خصائصَ شِبهَ دوريّة في صُوَر شِدّة CO ومخطّطات الموضع–السُّرعة. وتُظهِر اثنتان منها كذلك تدرُّجاتِ سُرعةٍ متزايدةً وتَشتُّتاتٍ نحو الحَيْد الكثيف، وهو ما يمكن تفسيرُه بتدفُّق المادّة إلى الداخل تحت تأثير الجاذبيّة. وبالاستناد إلى بيانات استقطاب الغبار عند 353 GHz من Planck، وجدنا أنّ هذه الخيوط مُحاذيةٌ على نحوٍ جيّدٍ لِلمجالات المغناطيسيّة. فضلًا عن ذلك، فإنّ كلًّا من الخيوط والمجالات المغناطيسيّة يكاد يكون عموديًّا على الحَيْد الكثيف، مُشكِّلًا بِنْيةً ثنائيّةَ الجانبَين. وباستخدام طريقةٍ تقليديّة، قدَّرنا قُوّةَ المجال المغناطيسي وقيَّمنا الأهميّةَ النسبيّة للجاذبيّة والاضطراب والمجال المغناطيسي، فتبيَّن أنّ سحابة L914 مُمَغْنَطَةٌ بقوّة. وتشير نتائجُنا إلى أنّ المجالات المغناطيسيّة تؤدّي دورًا محوريًّا في تشكيل البُنى الخَيْطيّة عبر توجيهِ المادّة على طول الخيوط نحو الحَيْد الكثيف. كما تدلّ المقارنةُ بين الرصْدات والمحاكاة على أنّ هذه الخيوط قد تكون نتاجَ عمليّاتٍ مغناطوهيدروديناميّة (MHD).

مُقَدِّمَة

لقد كشفت الدِّراساتُ متعدِّدةُ الأطوالِ الموجيّة عن شيوعِ البُنى الخَيْطيّة في السُّحُب الجُزيئيّة (انظر، على سبيل المثال، (Schneider1979, Molinari2010, Schuller2017, Yuan2021)). وتشير رصْدات Herschel إلى أنّ الألياف تؤدّي دورًا مهمًّا في صِلَة السُّحُب الجُزيئيّة بتكوُّن النجوم (Andre2014). ومع ذلك، فإنّ الآليّات الفيزيائيّة المُرتبطة بتشكُّل وتطوّر الألياف معقّدة، وما زالت الأهميّةُ النسبيّة لكلٍّ من الجاذبيّة والاضطراب والضغط الحراريّ والمجال المغناطيسيّ مَوضِعَ نقاشٍ (انظر، مثلًا، (Inutsuka1992, Padoan2001, Hennebelle2013, Gomez2014)).

يمكن أن تُساعِدنا الخيوطُ المنظَّمة على مقاييسَ كبيرةٍ في فهم العمليّات الفيزيائيّة التي تُفضي إلى تشكيل هذه البُنى (انظر المراجعتَين في (Hacar2023) و(Pineda2023)). جرى التعرُّفُ إلى الألياف للمرّة الأولى على يد Goldsmith2008، الذي اكتشف سلسلةً من البُنى الرفيعة باستخدام خريطةٍ حركيّة واسعةٍ لخطوط CO في منطقة الثور. وأظهرت قياساتُ الاستقطاب توافُقًا جيّدًا مع اتّجاه المجال المغناطيسيّ المتوقَّع. كما كشفت رصْدات Herschel اللاحقة في المنطقة نفسِها عن خيوطٍ عموديّة متّصلةٍ بقِمّة الخيط B211، بما يدعم فكرةَ تراكم المادّة عبر هذه الخيوط (Palmeirim2013, Shimajiri2019). وقد كُشِفت خيوطٌ جُزيئيّة أيضًا في سحابة موسكا (Cox2016)، وL1642 (Malinen2014, Malinen2016)، والدُّبّ الأصغر (Panopoulou2016)، وغيرها.

وبالإضافة إلى السُّحُب الجُزيئيّة، تُرصَد الخيوطُ أيضًا في الوسط الذرّيّ المُنتشر (على سبيل المثال، (McClure2006, Tritsis2019)). وتبدو هذه البُنى منظَّمةً وشِبهَ دوريّة، كما أنّها متوافِقةٌ جيّدًا مع المجال المغناطيسيّ في مستوى السماء (مثلًا، (Heyer2008, Heyer2016, Panopoulou2016, Soler2019)). ومع هذه السمات اللافتة، فمن الطبيعيّ افتراضُ أنّ البُنى الخَيْطيّة قد تنشأ من تدفُّق المادّة على طول خُطوط المجال المغناطيسيّ (Goldsmith2008, Palmeirim2013). ويشير تحليلُ حقول السُّرعة وآثار الخيوط في الثور إلى أنّ أصل هذه الخيوط قد يكون إمّا لااستقرار كِلفن–هِلمهولتز، أو موجاتٍ مغناطوهيدروديناميّة (Heyer2016). وعلى نحوٍ بديل، اقترح Chen2017 أنّ الخيوط تمثّل تموُّجاتٍ صفيحيّةً ناجمةً عن لااستقرار الغِلاف الرقيق. غير أنّ قلّةَ العينات المرصودة من الخيوط ما تزال تُصعِّب فرضَ قيودٍ قويّةٍ على النماذج النظريّة والمحاكاة. لذلك، من المهمّ البحثُ عن مزيدٍ من الألياف المرتبطة بالخيوط لفهمٍ أفضل لآليّة تكوينها.

السحابةُ L914 سديمٌ مُظلِم أُدرِجَ للمرّة الأولى في فهرسِ ليندز (Lynds1962). وقد شملَها مسحٌ لِخطّ \(\mathrm{^{13}CO}\) باستخدام تلسكوبَينِ مِليمترِيَّين بقطر 4\,\mathrm{m} في جامعة ناغويا (Dobashi1994). وأظهرت رصْداتُ \(\mathrm{^{13}CO}\) بُنيةً ممدودةً بوجهٍ عام. في هذا العمل، نُقدِّم رصْداتِ CO بدقّةٍ أعلى باتجاه سحابة L914، في إطار مشروع رسمِ خرائطِ دربِ التبّانة (MWISP)، وهو مسحٌ غيرُ متحيِّزٍ لخطوط CO (J = 1\text{--}0) على طول المستوى المجرّيّ الشماليّ باستخدام تلسكوبٍ مِليمترِيٍّ بقطر 13.7m في مرصد الجبل الأُرْجواني (PMO؛ (Su2019, Sun2021)). بالإضافة إلى ذلك، استَخدمنا بياناتِ استقطابِ الغبار من Planck. ويُعرَض إجراءُ معالجةِ البيانات في القسم 2. وفي القسم 3 نعرض نتائجَ الرصْد ونبلّغ عن اكتشاف خيطٍ طويلٍ مرتبطٍ بخيوطٍ مُحاذِيةٍ للمجال المغناطيسيّ. أمّا في القسم 4 فنُقيِّم التوازنَ بين المجال المغناطيسيّ والاضطراب والجاذبيّة في سحابة L914، ونُناقش الآليّاتِ المُحتملةَ لتشكُّل البُنى الخَيْطيّة. ونُلخِّص الاستنتاجاتِ الرئيسيّة في القسم 5.