Primjeri bok kugle. Kreditna slika: SAAO. Klikni za veću sliku
Naše Sunce postoji već skoro pet milijardi godina. Kroz veći dio svoje povijesti Sunce se prilično pojavljivalo onako kako se danas čini - ogromna sfera zračećeg plina i prašine koja se zagrijava toplinom oslobođenom fuzijom vodika u blizini svoje jezgre. No, prije nego što je naše Sunce dobilo oblik, materija se morala skupiti iz međuzvjezdanog medija (ISM) i zbiti u dovoljno malom prostoru prostora da prođe kritičnu ravnotežu između daljnje kondenzacije i stabilnosti. Da bi se to dogodilo, moralo se prevladati osjetljiva ravnoteža između unutarnjeg pritiska i gravitacijskog utjecaja koji se kreće prema unutra.
Godine 1947. Harvard opservacijski astronom Bart Jan Bok objavio je rezultat višegodišnjeg proučavanja važne podskupine hladnih plinova i prašine često povezane s produženom maglovitošću. Bok je sugerirao da su određene izolirane i izrazite globule koje zatamnjuju pozadinsku svjetlost u stvari zapravo dokaz važne preliminarne faze u formiranju protozvezdnih diskova koji vode rađanju zvijezda poput našeg sunca.
Nakon Bokove najave pojavili su se mnogi fizički modeli koji su objasnili kako Bokovi globusi mogu nastati u obliku zvijezda. Tipično, takvi modeli počinju shvaćanjem da se materija sastavlja u područjima prostora u kojima je međuzvjezdani medij posebno gust (u obliku maglice), hladan i podložan pritisku zračenja iz susjednih zvijezda. U nekom se trenutku dovoljno materije može kondenzirati u dovoljno malom području da gravitacija nadvlada tlak plina i savjete za ravnotežu u korist stvaranja zvijezda.
Prema radu "Pregled infracrvenog snimanja Bok globules: struktura gustoće", objavljenog 10. lipnja 2005. Ryo Kandori i tim od četrnaest drugih istražitelja "sugeriraju da gotovo kritična Bonner-Ebertova sfera karakterizira kritičnu gustoću globusa bez zvijezda."
Koncept sfere Bonner-Ebert potječe od ideje da ravnoteža snaga može postojati unutar idealiziranog oblaka plina i prašine. Smatra se da takva sfera ima konstantnu unutarnju gustoću uz održavanje ravnoteže između ekspanzijskog tlaka uzrokovanog plinovima određene temperature i gustoće i gravitacijskim utjecajem njegove ukupne mase potpomognute bilo kakvim pritiskom plina ili zračenja iz susjednih zvijezda. Ovo se kritično stanje odnosi na promjer sfere, ukupnu masu i količinu pritiska stvorene latentnom toplinom u njoj.
Većina astronoma pretpostavila je da će se Bonner-Ebertov model - ili neka njegova varijacija - u konačnici pokazati točnim u opisu točke kada određeni Bokov globus pređe liniju i postane prototelni disk. Danas su Ryo Kandori i ostali prikupili dovoljno dokaza iz različitih bok kugli da snažno sugeriraju da je ta ideja ispravna.
Tim je započeo odabirom deset Bokovih kuglica za promatranje na temelju male prividne veličine, blizu kružnog oblika, udaljenosti od susjedne maglice, blizine Zemlje (udaljenosti manje od 1700 LY) i pristupačnosti infracrvenim i radio valovima koji se nalaze u blizini i na sjevernoj i na južnoj hemisferi. S popisa od gotovo 250 takvih globusa uključeni su samo oni koji ispunjavaju gore navedene kriterije. Među odabranima samo je jedan pokazao dokaz o protozvezdnom disku. Ovaj je jedan disk imao oblik točkovnog izvora infracrvenog svjetla otkrivenog tijekom sveobuhvatnog istraživanja koje je provela IRAS (infracrveni satelit astronomije - zajednički projekt SAD-a, Velike Britanije i Nizozemske). Svih deset globusa bilo je smješteno u zvijezdama i nebulozama regijama Mliječnog puta.
Nakon što su odabrani kandidati Bok kuglice, tim je svaki od njih podvrgnuo bateriji opažanja osmišljenih kako bi odredili njihovu masu, gustoću, temperaturu, veličinu i, ako je moguće, količinu pritiska na njih od strane ISM-a i susjedne zvijezde. Jedno je važno razmišljanje bilo da se shvati postoje li razlike u gustoći širom globusa. Prisutnost ujednačenog tlaka posebno je važna kada se određuje koji od raznih teorijskih modela najbolje se uspoređuje s sastavom samih modula.
Pomoću prizemnog instrumenta (1,4-metarski IRSF u Južnoafričkom astronomskom opservatoriju) u 2002. i 2003. godini, sakupljena je blizu infracrvena svjetlost u tri različita pojasa (J, H i K) iz svakog globusa do magnitude 17 plus. Slike su tada integrirane i uspoređene sa svjetlošću koja potiče iz pozadinskog područja zvijezde. Ti su podaci podvrgnuti nekoliko postupaka analize kako bi tim mogao izvući gustoću plina i prašine kroz svaki globus do razine rezolucije podržane gledanjem uvjeta (otprilike jedan luk sekunde). Taj je rad u osnovi odredio da svaki globus pokazuje ujednačeni gradijent gustoće na temelju svoje projicirane trodimenzionalne distribucije. Model sfere Bonner-Ebert izgledao je kao vrlo dobro podudaranje.
Tim je također promatrao svaku globulu pomoću 45-metarskog radio-teleskopa Nobeyama radio opservatorija u Minamisakuu, Nagano, u Japanu. Ideja je ovdje bila prikupiti određene radio frekvencije povezane s uzbuđenim N2H + i C18O. Promatrajući količinu zamagljenosti na tim frekvencijama, tim je uspio odrediti unutarnju temperaturu svake globule koja se, zajedno s gustoćom plina, može upotrijebiti za približavanje unutarnjeg tlaka plina svakoj globuli.
Nakon prikupljanja podataka, podvrgavanja analizi i kvantificiranju rezultata, tim je „otkrio da se više od polovice zvjezdanih globusa (7 od 11 izvora) nalazi u blizini (Bonner-Ebert) kritičnog stanja. Prema tome, predlažemo da gotovo kritična Bonner-Ebertova sfera karakterizira tipičnu strukturu gustoće zvijezda bez globusa. " Pored toga, tim je utvrdio da su tri bokove kugle (Coalsack II, CB87 & Lynds 498) stabilne i očito nisu u procesu formiranja zvijezda, četiri (Barnard 66, Lynds 495, CB 161 i CB 184) su smještene u blizini stabilne Bonner- Ebert država, ali naginje formiranju zvijezda na temelju tog modela. Konačno, preostalih šest (FeSt 1-457, Barnard 335, CB 188, CB 131, CB 134) očito se kreću prema gravitacijskom kolapsu. Tih šest "zvijezda u izradi" uključuju kuglice CB 188 i Barnard 335 za koje se već zna da posjeduju protozvezdane diskove.
U bilo kojem relativno oblačnom danu nije potrebno mnogo na način instrumentacije da bi se dokazalo da je jedan vrlo jedinstven i važan "Bokov globus", koji je postojao prije nekih 5 milijardi godina, uspio prevrnuti vage i postati zvijezda u nastajanju. Naše Sunce vatreni je dokaz da materija - jednom adekvatno kondenzirana - može započeti proces koji vodi do izvanrednih novih mogućnosti.
Napisao Jeff Barbour
