لن يكون عيد الحب عبارة عن قلوب وزهور بالنسبة لبعض “النجوم المتقبيلة” – أو بعبارة أخرى، النجوم الموجودة في ثنائيات متقاربة تم حبسها في رقصة الفالس التي تركت أحدهما قشرًا منكمشًا والآخر جرم سماوي منتفخ. .
قام علماء الفلك بتكبير مجموعة من النجوم “الثنائية الفردية”، ليكتشفوا أن الأجسام تبدو وكأنها تم إنشاؤها بواسطة عملية تغذية نجمية شرهة وآكلة لحوم البشر. كيف غير رومانسية.
استخدم الفريق، بقيادة روبرت كليمنت، باحث ما بعد الدكتوراه في ولاية جورجيا، مصفوفة التلسكوب التابعة لمركز علم الفلك عالي الدقة الزاوي (CHARA) لدراسة النجوم الدوارة المعروفة باسم نجوم خط الانبعاث B، أو نجوم Be، واكتشاف أنماط الضوء الخافتة القادمة من مدارات صغيرة. النجوم المجردة، والمعروفة باسم “الأقزام الفرعية”.
متعلق ب: يتغذى نجم “مصاص الدماء” الميت على رفيق ويطلق قذائف مدفعية كونية
كشف التحقيق في هذه النجوم الضخمة باستخدام تلسكوبات CHARA Array عن كيفية إنشاء كل من النجوم القزمة ونجوم Be، مما يسلط الضوء على مرحلة في حياة النجوم الثنائية التي طالما يكتنفها الغموض.
وقال دوغلاس جيس، مدير مصفوفة CHARA، في بيان: “كشف مسح CHARA Array لنجوم Be بشكل مباشر أن هذه النجوم تم إنشاؤها من خلال تحول بالجملة عن طريق النقل الجماعي”. “إننا نشهد الآن، ولأول مرة، نتيجة الوليمة النجمية التي أدت إلى النجوم المجردة.”
عندما تقترب النجوم الثنائية كثيرًا
يُعتقد أن النجوم Be تتشكل نتيجة للتفاعلات المكثفة بين الشركاء النجميين في الأنظمة الثنائية القريبة بشكل خاص، خاصة عندما يكون أحد تلك النجوم ضخمًا بشكل خاص.
توجد النجوم في الأنظمة الثنائية في “فصوص” محددة رياضيًا ومتجاورة على شكل كمثرى تسمى فصوص روش. مع تقدم النجوم الضخمة في العمر، يمكنها أن تنتفخ وتملأ فص روش الخاص بها. عندما يحدث هذا، “تقبل” النجوم حيث تبدأ المادة من “النجم المانح” المملوء بالفص بالمرور إلى النجم الآخر. تنتقل هذه المادة النجمية عبر نقطة منتصف حيث تلتقي الفصوص، وتشكل قرصًا حول النجم المتغذى، يسمى القرص التراكمي، ومنه تتساقط المادة تدريجيًا إلى السطح النجمي.
تستمر عملية النقل الجماعي وأكل لحوم البشر هذه حتى تجرد النجم المانح من جميع طبقات البلازما الخارجية تقريبًا، وتحوله إلى نواة صغيرة ساخنة: نجم قزم.
لكن هذه ليست النتيجة الوحيدة لعملية التغذية. تحمل المادة المُجردة من النجم المانح معها زخمًا زاويًا، وهي قوة تُغذى أيضًا النجم آكل لحوم البشر.
يؤدي هذا إلى تسريع دوران النجم المغذّي، ويعني أن هذه النجوم تدور بسرعة لا تصدق. في الواقع، تعد نجوم Be الضخمة من أسرع النجوم التي تدور حول نفسها على الإطلاق؛ بعضها يدور بسرعة كبيرة لدرجة أنه يقذف المواد بعيدًا عن خط الاستواء. وبمرور الوقت، تتمكن هذه المادة من التجمع في قرص حولها.
من الصعب رؤية النجوم القزمة المجردة التي غذت نجوم Be في حالتها المجردة لأنها قريبة جدًا من هذه النجوم الضخمة. تطغى انبعاثاتهم الخافتة على الانبعاثات الساطعة لرفاقهم من أكلة لحوم البشر.
أتاحت التلسكوبات الستة لمصفوفة CHARA التابعة لولاية جورجيا على قمة جبل ويلسون لعلماء الفلك رؤية هذه النجوم الخافتة المخططة، لأنه بما أن هذه التلسكوبات تعمل معًا كتلسكوب واحد بعرض 330 مترًا، يمكنها فصل الضوء عن النجوم الثنائية حتى عندما تكون النجوم قريبة بشكل استثنائي من بعضها البعض.
استخدم الفريق أيضًا كاميرات MIRC-X وMYSTIC، التي تم بناؤها في جامعة ميشيغان وجامعة إكستر في المملكة المتحدة، وكلاهما قادر على تسجيل انبعاثات الضوء الخافت والمشرق من جسم قريب.
كان الهدف من هذا التحقيق الذي دام عامين هو اكتشاف ما إذا كان نقل المادة إلى نجوم Be قد أدى بالفعل إلى تسريع دورانها.
أشار حوالي تسعة من أصل 37 نجمًا Be قام الفريق بدراستها إلى وجود ضوء خافت مميز للنجوم المجردة. ركز الفريق على سبعة من هذه الأهداف لتحديد مدارات هذه المكونات المجردة بشكل أفضل أثناء دورانها حول نجوم Be الأكثر ضخامة. لقد كشف هذا عن مدى جذرية عملية التغذية التي تخلق هذه النجوم المختلفة جدًا.
وقال كليمنت: “المدارات مهمة لأنها تسمح لنا بتحديد كتل الأزواج النجمية”. “تشير قياساتنا الكتلية إلى أن النجوم المجردة فقدت كل شيء تقريبًا. وفي حالة النجم HR2142، من المحتمل أن النجم المجرد انخفض من 10 أضعاف كتلة الشمس إلى حوالي كتلة شمسية واحدة.”
قصص ذات الصلة:
— تلسكوب كبير جدًا يجد بشكل مفاجئ كوكبًا خارج المجموعة الشمسية كامنًا في نظام نجمي مكون من ثلاثة أجسام
– قد تندلع بعض “الانفجارات الراديوية السريعة” الغامضة من أنظمة نجمتين
— اكتشف العلماء أول كسوف لأشعة غاما من أنظمة النجوم “العنكبوتية” الغريبة
لا يبدو أن جميع نجوم Be التي استهدفها الفريق تدور حول نجم قزم مجرد، ومع ذلك، يشتبه الفريق في أن السبب في ذلك هو أن هذه النجوم المفقودة تحولت إلى أقزام بيضاء وأصبحت الآن خافتة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها.
سوف يقوم كليمنت قريبًا بتوسيع نطاق البحث عن هذه الأزواج الغريبة من النجوم الصغيرة والكبيرة إلى الأفق الجنوبي فوق الأرض باستخدام التلسكوب الكبير جدًا في صحراء أتاكاما في شمال تشيلي. وسوف يلجأ أيضًا إلى تلسكوب هابل الفضائي لمزيد من فحص الضوء فوق البنفسجي المنبعث من الأقزام الساخنة.
قالت أليسون بيك، مديرة البرنامج في قسم العلوم الفلكية بمؤسسة العلوم الوطنية، والذي يدعم مصفوفة CHARA: “إن هذا المسح لنجوم Be – واكتشاف تسعة نجوم خافتة مصاحبة – يوضح حقًا قوة CHARA”. “إن استخدام الدقة الزاوية الاستثنائية للمصفوفة والنطاق الديناميكي العالي يسمح لنا بالإجابة على أسئلة حول تكوين النجوم وتطورها والتي لم يكن من الممكن الإجابة عليها من قبل.”
نُشر بحث الفريق في فبراير في مجلة الفيزياء الفلكية.