قم بالتسجيل في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
قام علماء الفلك باكتشاف هو الأول من نوعه – نجم قزم أبيض بوجهين مختلفين تمامًا.
الأقزام البيضاء هي بقايا نجوم ميتة محترقة. ستصبح شمسنا قزمًا أبيض في غضون حوالي 5 مليارات سنة بعد أن تتضخم لتصبح نجمًا عملاقًا أحمر ، وتنفجر مادتها الخارجية ، ومع بقاء قلبها فقط ، تتقلص مرة أخرى إلى بقايا بيضاء شديدة الحرارة.
القزم الأبيض المكتشف حديثًا له وجهان ، أحدهما مصنوع من الهيدروجين والآخر مصنوع من الهيليوم. أطلق الباحثون على النجم يانوس اسم إله الانتقال الروماني الذي له وجهان. نُشرت دراسة تفصيلية عن النتائج في 19 يوليو / تموز في مجلة Nature.
قالت مؤلفة الدراسة الرئيسية إيلاريا كايازو Ilaria Caiazzo ، باحثة ما بعد الدكتوراه في علم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، في بيان: “يتغير سطح القزم الأبيض تمامًا من جانب إلى آخر”. “عندما أعرض الملاحظات على الناس ، فإنهم في حالة ذهول.”
الأقزام البيضاء كثيفة بشكل لا يُصدق ، تضغط كتلة مماثلة لشمسنا إلى شيء مكافئ لكوكب بحجم الأرض.
إن تأثير الجاذبية القوي أثناء موت النجم يعني أن العناصر الثقيلة المتبقية تتحرك باتجاه المركز بينما ترتفع العناصر الأخف مثل الهيدروجين أو الهيليوم إلى الطبقة العليا. بالنظر إلى درجات الحرارة الحارقة للأقزام البيضاء ، فإن أشدها حرارة يكون لها غلاف جوي من الهيدروجين. عندما تبرد النجوم بمرور الوقت ، تميل إلى أن يكون لها غلاف جوي من الهيليوم.
لكن الأقزام البيضاء النموذجية ليس لديها جانب واحد من النجم مخصص لعنصر واحد ، والآخر يسيطر عليه الآخر.
تم اكتشاف البقايا النجمية غير العادية لأول مرة بواسطة مرفق زويكي العابر ، الموجود في مرصد بالومار التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. استخدم Caiazzo الأداة ، التي تمسح السماء كل ليلة ، لإجراء مسح حديث للأقزام البيضاء الممغنطة للغاية عندما ظهر جسم يتغير بسرعة في السطوع.
تم إجراء ملاحظات المتابعة من قبل Caiazzo وفريقها باستخدام أداة Palomar’s CHIMERA ، HiPERCAM الموجودة في Gran Telescopio Canarias في جزر الكناري الإسبانية ومرصد WM Keck في Maunakea في هاواي.
أظهرت المراصد الثلاثة أن جانوس كان يدور حول محوره كل 15 دقيقة – وعرضت طبيعة النجم المزدوج وتكوينه. استخدم علماء الفلك مطيافًا لفصل ضوء القزم الأبيض إلى أطوال موجية مختلفة ، والتي كشفت عن التوقيع الكيميائي للهيدروجين على أحد الجانبين والهيليوم على الجانب الآخر.
تبلغ درجة حرارة النجم 62.540 درجة فهرنهايت (34726 درجة مئوية) ، والتي حددها الباحثون بمساعدة مرصد نيل جيريلز سويفت.
كيف شكل يانوس وجهين
الباحثون ليسوا متأكدين تمامًا من سبب وجود جانبين مختلفين تمامًا للنجم. من الممكن أن يكون جانوس يمر بنوع نادر من التطور.
قال كيازو: “ليس كل شيء ، لكن بعض الأقزام البيضاء تنتقل من كونها هيدروجين إلى الهيليوم المسيطر على سطحها”. “ربما نكون قد وقعنا في مثل هذا القزم الأبيض متلبسًا”.
عندما يبرد القزم الأبيض بمرور الوقت ، قد تختلط المواد الأثقل والأخف وزنًا معًا. خلال هذا الانتقال ، من الممكن أن يصبح الهيدروجين مخففًا في الداخل ، مما يسمح للهيليوم بأن يصبح العنصر المسيطر.
إذا كان هذا يحدث في جانوس ، فإن أحد جوانب النجم يتطور قبل الجانب الآخر.
قال كايزو: “تميل المجالات المغناطيسية حول الأجسام الكونية إلى أن تكون غير متماثلة ، أو أقوى من جانب واحد”. يمكن للحقول المغناطيسية أن تمنع اختلاط المواد. لذا ، إذا كان المجال المغناطيسي أقوى من جانب واحد ، فسيكون لهذا الجانب اختلاط أقل وبالتالي المزيد من الهيدروجين. “
الاحتمال الآخر هو أن الحقول المغناطيسية تقوم بتحويل ضغط وكثافة هذه الغازات الجوية على يانوس.
قال المؤلف المشارك في الدراسة جيمس فولر ، أستاذ الفيزياء الفلكية النظرية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، في بيان: “قد تؤدي المجالات المغناطيسية إلى انخفاض ضغط الغاز في الغلاف الجوي ، وهذا قد يسمح لمحيط الهيدروجين بالتشكل حيث تكون الحقول المغناطيسية أقوى”. “لا نعرف أيًا من هذه النظريات صحيحة ، لكن لا يمكننا التفكير في أي طريقة أخرى لشرح الجوانب غير المتماثلة بدون الحقول المغناطيسية.”
سيواصل الفريق البحث عن المزيد من الأقزام البيضاء مثل يانوس باستخدام مرفق زويكي العابر لأن الأداة “جيدة جدًا في العثور على أجسام غريبة” ، كما قال كايازو.
لمزيد من أخبار CNN والنشرات الإخبارية ، قم بإنشاء حساب على CNN.com