فقاعات في رغوة كونية: التجاويف الجزيئية كآلية للتغذية الراجعة النجمية سريع
تخيّل قدرًا من العصيدة المغلية: فقاعات تنفجر، وبخار يتصاعد، ويختلط كل شيء. هذا ما تفعله النجوم الضخمة تقريبًا داخل سحب الغاز العملاقة. إشعاعها ورياحها النجمية — تيارات من الجسيمات المشحونة — تنفخ تجاويف هائلة تُعرف بالفقاعات الجزيئية، متناثرةً المادة في كل مكان. تُسمى هذه العملية بالتغذية الراجعة النجمية، وهي آلية رئيسية في تطور المجرات.
ولكن كيف نجد هذه الفقاعات في كميات هائلة من البيانات؟ في السابق، كان علماء الفلك يفحصون الصور يدويًا محاولين تخمين ملامح التجاويف. كانت المهمة تشبه البحث عن فقاعات صابون في صورة لرغوة تغلي — صعبة وذاتية. الطريقة الجديدة BWFields تحل هذه المشكلة بشكل مختلف: فهي تحلل "مكعبات" البيانات من التلسكوبات الراديوية، حيث يُضاف إلى الإحداثيين السماويين سرعة الغاز، المُقاسة من الإزاحة الدوبلرية للخطوط الطيفية. تلقائيًا، تجد الخوارزمية المناطق التي يبدو فيها الغاز وكأنه ينقسم ليشكل تجويفًا، وتقدّر مدى سرعة تمدده. ولأول مرة، يتم ذلك بشكل موضوعي تمامًا وعلى نطاق مسوحات سماء كبيرة.
يفتح هذا النهج الطريق أمام دراسة منهجية لتنفس النجوم على نطاق درب التبانة بأكمله. بدلًا من البحث اليدوي عن أجسام فردية، سيكون من الممكن إعداد فهارس لآلاف الفقاعات وفهم كيف تخلط النجوم الوسط بين النجمي. إنها تُثريه بالعناصر الثقيلة وتطلق ولادة نجوم جديدة — والآن أصبحت هذه الدورة أوضح، كنقش في عصيدة تبرد.
أكبر الفقاعات الجزيئية يمكن أن تكون أكبر من المسافة بين الشمس والنجوم المجاورة — داخل مثل هذا التجويف قد تتسع منظومة كوكبية كاملة.
في رواية «سولاريس» لستانيسلاف ليم، كان محيط الكوكب أيضًا يخلق هياكل غامضة تشبه الفقاعات، لكنها كانت هناك مظهرًا من مظاهر عقل آخر، بينما هنا هي آلية طبيعية للتطور النجمي.