דוגמאות לכדורי בוק. אשראי תמונה: SAAO. לחץ להגדלה.
השמש שלנו קיימת כמעט חמישה מיליארד שנים. לאורך רוב ההיסטוריה שלה השמש כמעט הופיעה כפי שהיא נראית היום - תחום עצום של גז ואבק קורן המואר לשרוף באמצעות חום המופץ באמצעות היתוך מימן בסמוך לליבתו. אך לפני שהשמש שלנו התגבשה, היה צורך להרכיב את החומר מהמדיום הבין-כוכבי (ISM) ולהידחס אותו באזור קטן מספיק של חלל כדי להעביר איזון קריטי בין עיבוי נוסף ויציבות. כדי שזה יקרה, היה צורך להתגבר על איזון עדין בין לחץ פנימי שהופעל כלפי חוץ לבין השפעת הכבידה הנעה כלפי פנים.
בשנת 1947 הכריז אסטרונום התצפית של הרווארד בארט ג'אן בוק על תוצאה של שנים של מחקר על תת-קבוצה חשובה של גזים קרים ואבק הקשורים לעיתים קרובות לערפיליות מורחבת. בוק הציע כי כדוריות מבודדות ומובחנות שמטשטשות אור רקע בחלל היו למעשה עדות לשלב ראשוני חשוב בהיווצרות דיסקים פרוטוסטלריים המובילים ללידתם של כוכבים כמו השמש שלנו.
לאחר הודעתו של בוק, הופיעו דגמים פיזיים רבים כדי להסביר כיצד יכולות כדוריות בוק להיווצר כוכבים. בדרך כלל, מודלים כאלה מתחילים בתפיסה שחומר מתכנס באזורים בחלל בהם המדיום הבין-כוכבי צפוף במיוחד (בצורה של ערפיליות), קר, וכפוף ללחץ קרינה מכוכבים שכנים. בשלב מסוים חומר מספיק עשוי להתעצם לאזור מספיק קטן שכוח הכבידה מתגבר על לחץ הגז וטיפים לאיזון לטובת היווצרות כוכבים.
על פי העיתון "סקר דימות אינפרא אדום קרוב לבוק גלובולות: מבנה צפיפות", שפורסם ב -10 ביוני 2005, ריו קנדורי וצוות של ארבעה-עשר חוקרים אחרים "מציעים כי תחום כמעט-קריטי של בונר-אברט מאפיין את הצפיפות הקריטית של כדוריות חסרות כוכבים."
הרעיון של כדור בונר-אברט מקורו ברעיון שמאזן כוחות יכול להתקיים בתוך ענן אידיאלי של גז ואבק. לתחום כזה יש צפיפות פנימית קבועה תוך שמירה על שיווי משקל בין הלחץ המתרחבת הנגרם על ידי גזים בטמפרטורה וצפיפות מסוימים, לבין ההשפעה הכבדית של המסה הכוללת שלו, הנעזרת בכל לחץ גז או קרינה המופעלים מכוכבים שכנים. מצב קריטי זה מתייחס לקוטר הכדור, למסה הכוללת שלו ולכמות הלחץ הנוצרת על ידי חום סמוי בתוכה.
מרבית האסטרונומים הניחו כי מודל בונר-אברט - או גרסה כלשהי שלו - בסופו של דבר יתברר כמדויק בתיאור הנקודה כאשר כדורית בוק מסוימת חוצה את הקו והפכה לדיסק פרוטוסטלי. כיום ריו קנדורי ואח 'אספו מספיק ראיות ממגוון של כדורי בוק כדי להציע בתוקף שתפיסה זו נכונה.
הצוות התחיל בבחירת עשר כדורי בוק לתצפית על סמך גודל קטן לכאורה, צורה כמעט מעגלית, מרחק מהערפיליות השכנה, קרבה לכדור הארץ (פחות מ- 1700 LYs משם), ונגישות לכלי איסוף גל אינפרא אדום וכמעט רדיו הממוקמים. בשני ההמיספרות הצפונית והדרומית. מתוך רשימה של כמעט 250 כדורים כאלה נכללו רק אלה העומדים בקריטריונים לעיל. מבין אלה שנבחרו רק אחד מהם הראה עדויות לדיסק פרוטוסטלי. דיסק אחד זה צורה של מקור נקודתי של אור אינפרא אדום שהתגלה במהלך סקר כל השמים שבוצע על ידי IRAS (Infrared Astronomy Satellite - פרויקט משותף של ארה"ב, בריטניה והולנד). כל עשר הכדורות נמצאו באזורים הכוכבים והערפיליות של שביל החלב.
לאחר שנבחרו כדורי בוק המועמדים, הצוות הציב על כל אחד מהם סוללת תצפיות שנועדו לקבוע את המסה, הצפיפות, הטמפרטורה, הגודל שלהם, ואם אפשר, את כמות הלחץ המופעלת עליהם על ידי ה- ISM ואור הכוכבים השכן. שיקול חשוב אחד היה להבין אם יש שינויים בצפיפות ברחבי הכדור. נוכחות הלחץ האחיד חשובה במיוחד כשמדובר בקביעת אילו ממגוון הדגמים התיאורטיים שממופים בצורה הטובה ביותר כנגד הרכבת המודולים עצמם.
בעזרת מכשיר מבוסס-קרקע (IRSF, מטר מטר במצפה האסטרונומי של דרום אפריקה) בשנים 2002 ו -2003, נאסף אור כמעט-אינפרא אדום בשלוש להקות שונות (J, H, & K) מכל כדורגל לכדי 17 פלוס. התמונות שולבו אז והשוואה לאור שמקורו באזור כוכב הרקע. נתונים אלה הוטלו על כמה שיטות ניתוח כדי לאפשר לצוות להפיק את צפיפות הגז והאבק בכל כדורית עד לרמת הרזולוציה הנתמכת על ידי ראיית תנאים (בערך שנייה בקשת אחת). עבודה זו קבעה בעצם כי כל כדורית הראתה שיפוע צפיפות אחיד בהתבסס על התפלגות תלת מימד צפויה. דגם הכדור של בונר-אברט נראה כמו התאמה טובה מאוד.
הצוות גם צפה בכל כדורית באמצעות טלסקופ הרדיו בגובה 45 מטר של מצפה הכוכבים רדיו נוביאמה במינמיסאקו, נגאנו, יפן. הרעיון כאן היה לאסוף תדרי רדיו ספציפיים הקשורים ל- N2H + ו- C18O נרגשים. על ידי התבוננות בכמות הטשטוש בתדרים אלה הצוות הצליח לקבוע את הטמפרטורה הפנימית של כל כדורית, אשר יחד עם צפיפות הגז, ניתן להשתמש בה כדי לערך את לחץ הגז הפנימי לכל כדורית.
לאחר איסוף הנתונים, הכנתו לניתוח וכימות התוצאות, הצוות "מצא כי יותר ממחצית הכדורים חסרי הכוכבים (7 מתוך 11 מקורות) נמצאים בסמוך למצב הקריטי (בונר-אברט). לכן אנו מציעים שתחום כמעט-ביקורתי של בונר-אברט מאפיין את מבנה הצפיפות האופייני של כדוריות חסרות כוכבים. " בנוסף הצוות קבע כי שלוש כדוריות בוק (Coalsack II, CB87 ו- Lynds 498) יציבות וברור שאינן בתהליך היווצרות כוכבים, ארבע (Barnard 66, Lynds 495, CB 161 ו- CB 184) עומדות ליד הבונאר-יציבה אברט קובע כי הוא מתכוון להיווצרות כוכבים על פי מודל זה. לבסוף ששת הנותרים (FeSt 1-457, Barnard 335, CB 188, CB 131, CB 134) נעים בבירור לעבר התמוטטות הכבידה. ששת "הכוכבים ההולכים וגדלים" כוללים את הכדורות CB 188 ואת ברנרד 335 שכבר ידועים כבעלי דיסקים פרוטוסטלריים.
בכל יום נטול עננים יחסית אין צורך במכשור בכדי להוכיח כי 'גלובלי בוק' ייחודיים וחשובים מאוד, הקיימים לפני כ -5 מיליארד שנים, הצליחו להטות את הכף ולהפוך לכוכב בהתהוות. השמש שלנו היא הוכחה דלקתית לכך שחומר - ברגע שעיבד אותו מספיק - יכול להתחיל בתהליך שמוביל לכמה אפשרויות חדשות יוצאת דופן.
נכתב על ידי ג'ף ברבור
