ما حجم حلقة برنارد؟

حلقة برنارد قوس ضخم وخافت من غاز الهيدروجين المتوهج في كوكبة الجبار. تنحني الحلقة حول الجانب الشرقي من نطاق الجبار وسيفه، ويمتد قوسها نحو 330 سنة ضوئية من طرف إلى طرف. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة، أي نحو 9.46 تريليون كيلومتر. وتقع الحلقة على بعد نحو 1,300 إلى 1,400 سنة ضوئية من الأرض.

الحجم

حلقة برنارد قوس، أي حافة غلاف رقيق من الغاز يُرى من الجانب، ولذلك فإن حجمها هو المسافة من أحد طرفي القوس إلى طرفه الآخر. وكما يُرى من الأرض، يمتد القوس نحو 14 درجة في السماء. ويتوقف مقدار ذلك في الفضاء على مدى بُعد الحلقة.

اعتمدت دراسة أُجريت عام 2023 على مسافة للحلقة قدرها 400 فرسخ فلكي، والفرسخ الفلكي يساوي نحو 3.26 سنة ضوئية. وعلى هذه المسافة تقابل 14 درجة من السماء نحو 100 فرسخ فلكي، أي نحو 330 سنة ضوئية. واستخدمت دراسة أُجريت عام 2011 مسافة قدرها 440 فرسخًا فلكيًا وأعطت طولًا قدره 110 فرسخًا فلكيًا، أي نحو 360 سنة ضوئية. والرقمان تقريبيان.

مقارنات الحجم

• في السماء، يبلغ امتداد حلقة برنارد نحو 27 ضعف عرض القمر المكتمل.
• لو جرى تصغير الشمس إلى حجم كرة سلة، لبلغ عرض حلقة برنارد نحو 530,000 كيلومتر، أي نحو 1.4 ضعف المسافة بين الأرض والقمر.
• يمتد سديم الجؤجؤ العظيم، وهو سحابة عملاقة من الغاز المتوهج في درب التبانة، من نحو 390 إلى 650 سنة ضوئية، أي نحو 1.2 إلى 2 ضعف طول حلقة برنارد.
• طول سديم العنكبوت، الواقع في سحابة ماجلان الكبرى، نحو ثلاثة أضعاف طول حلقة برنارد.
• يبلغ طول فقاعة الجبار–النهر، وهي غلاف غازي أكبر بكثير يحيط بنجوم الجبار، نحو 380 فرسخًا فلكيًا (1,240 سنة ضوئية)، أي أكثر من ثلاثة أضعاف طول الحلقة.

سبب التوهج

تُصدر النجوم الحارة الضخمة في نطاق الجبار وسيفه أشعة فوق بنفسجية قوية. وتنتزع هذه الأشعة الإلكترونات من ذرات الهيدروجين في الحلقة، فيتوهج الغاز نتيجة لذلك بالضوء الأحمر للهيدروجين. والغاز دافئ، إذ تبلغ حرارته نحو 6,000 كلفن (نحو 5,700 درجة مئوية)، لكنه شديد الرقة. فكل سنتيمتر مكعب منه، وهو مكعب طول ضلعه 1 سنتيمتر، لا يحتوي إلا على نحو إلكترونين حرين.

ولأن توهج الحلقة خافت جدًا، لم تُكتشف إلا في الصور الفوتوغرافية: على يد و. هـ. بيكرينغ عام 1889، وعلى يد إي. إي. بارنارد، الذي سُمّيت باسمه، عام 1894. وهي هدف شائع لكاميرات هواة الفلك.

كيف تكوّنت الحلقة

تدفع النجوم الضخمة الغاز المحيط بها بعيدًا بضوئها، وبرياح من الجسيمات، وبانفجارات المستعرات العظمى عند موتها. وظل الاعتقاد سائدًا طويلًا بأن حلقة برنارد هي الجزء الشرقي الساطع من فقاعة الجبار–النهر، التي نفختها نجوم الجبار على مدى ملايين السنين. وربما انفجر ما بين 10 و20 مستعرًا أعظم في منطقة الجبار خلال الـ12 مليون سنة الماضية. وتشير دراسات حديثة إلى أن الحلقة غلاف أصغر منفصل يقع داخل الفقاعة الأكبر.

استخدمت دراسة أُجريت عام 2023 خرائط ثلاثية الأبعاد للغبار المحيط بالجبار، ووجدت أن الحلقة تتطابق مع تجويف كبير حول عنقود فتي من النجوم يُسمى OBP-B1. وتقع على غلاف هذا التجويف سحب الجبار الثلاث الرئيسية من الغاز البارد والغبار، وهي الجبار A والجبار B ولامدا الجبار.

وخلصت الدراسة إلى أن ضوء العنقود ورياحه ومستعرًا أعظم واحدًا على الأقل هي التي شكّلت الحلقة على الأرجح. ولا يزال أصل الحلقة الدقيق موضع جدل بعد أكثر من 130 سنة على اكتشافها.

المصادر

• A 3D View of Orion: I. Barnard's Loop. Foley et al., The Astrophysical Journal, 2023.
• Physical Conditions in Barnard's Loop, Components of the Orion-Eridanus Bubble, and Implications for the WIM Component of the ISM. O'Dell et al., The Astrophysical Journal, 2011.
• The Carina Nebula: A Laboratory for Feedback and Triggered Star Formation. In Handbook of Star Forming Regions, Volume II. Astronomical Society of the Pacific, 2008.
• Massive stars in the Tarantula Nebula: A Rosetta Stone for Extragalactic Supergiant HII Regions. Crowther, Galaxies, 2019.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
• Moon Fact Sheet. NASA, 2024.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.