اكتشف علماء الفلك نظامًا ثنائيًا غير عادي، حيث يدور “نجم ميت” أو قزم أبيض حول رفيقه النجمي الصغير شديد الحرارة بسرعة كبيرة لدرجة أنه يضغط ما يقرب من 72 عامًا في يوم أرضي واحد فقط.
تم رصد النظام، المسمى TMTS J0526، من قبل فريق من جامعة تسينغهوا باستخدام تلسكوب جامعة تسينغهوا-ما هواتينج للمسح (TMTS)، ويقع على بعد حوالي 2760 سنة ضوئية من الأرض.
يحتوي TMTS J0526 على نجم قزم أبيض غني بالكربون والأكسجين وتبلغ كتلته حوالي 74% من كتلة الشمس. فهو يدور حول نجم قزم حار تبلغ كتلته حوالي ثلث كتلة نجمنا، ويبلغ عرضه حوالي 7 أضعاف عرض الأرض، مما يجعله أصغر من كوكب المشتري العملاق الغازي – وواحد من أصغر النجوم التي شوهدت على الإطلاق من حيث الحجم. .
متعلق ب: يقوم تلسكوب جيمس ويب الفضائي باكتشاف نادر لكوكبين خارجيين يدوران حول نجوم ميتة
تُكمل مكونات TMTS J0526 مدارًا واحدًا كل 20.5 دقيقة تقريبًا. وهذا يجعله محطمًا للأرقام القياسية لهذا النوع من الثنائيات، على الرغم من أن النظام لا يزال بطيئًا مقارنة بنظام HM Cancri، الذي يحتوي على قزمين أبيضين يكملان مدارًا واحدًا كل 5.4 دقيقة تقريبًا.
ومع ذلك، بفضل غلافه الجوي الهيدروجيني الرقيق، لا يزال النجم الصغير أكبر حجمًا وأكثر وضوحًا من رفيقه القزم الأبيض. ومع ذلك، فإن القزم الأبيض قادر على تشويه النجم الصغير إلى شكل إهليلجي من خلال تأثير الجاذبية الكبير حيث يدور الاثنان بسرعة حول بعضهما البعض.
علاوة على ذلك، فإن اكتشاف TMTS J0526 ليس مهمًا فقط بسبب فترته المدارية القصيرة بشكل لا يصدق، ولكن أيضًا لأنه يمكن أن يساعد في تفسير كيفية ولادة مثل هذه النجوم القزمة الصغيرة في البداية.
عجائب النجوم الصغيرة
تولد الأقزام البيضاء عندما تستنفد النجوم التي بحجم الشمس تقريبًا إمدادات الهيدروجين الموجودة في قلبها، ولا تستطيع بعد ذلك دعم نفسها ضد الضغط الداخلي لجاذبيتها.
وينتج عن ذلك انهيار النوى النجمية مع انتشار الطبقات الخارجية للنجوم، حيث لا يزال الاندماج النووي مستمرًا، إلى الخارج. تقوم العملية أولا بتحويل النجوم إلى عمالقة حمراء، ثم تبرد الأجسام لتترك وراءها أقزاما بيضاء محاطة بأغلفة من الغاز والغبار.
يتم حماية القزم الأبيض الناتج من المزيد من الانهيار من خلال تأثير كمي يسمى ضغط الانحطاط، والذي يمنع الإلكترونات من الضغط معًا. مع وجود كتلة كافية، يمكن التغلب على ضغط انحطاط الإلكترونات لولادة نجوم نيوترونية، محمية بـ “ضغط انحطاط النيوترونات”، والذي يمكن التغلب عليه أيضًا بكتلة كافية لولادة ثقب أسود. لهذا السبب، غالبًا ما يُشار إلى الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية باسم “النجوم المنحطة”.
بعد أن تصبح الشمس قزمًا أبيض خلال حوالي 5 مليارات سنة، وبالتالي تدمير الكواكب الداخلية بما في ذلك الأرض، سيكون لها وجود وحيد، ولكن ليست كل الأقزام البيضاء معزولة إلى هذا الحد. بعضها موجود في أنظمة ثنائية مع نجم آخر.
غالبًا ما تشترك النجوم في هذه التكوينات الثنائية في “غلاف مشترك” من الغاز المحيط. تشير نظرية تسمى “التركيب السكاني الثنائي” إلى أنه عندما يحدث انفجار نووي حراري يسمى وميض الهيليوم في نجم متحلل خلال مرحلة الغلاف المشترك هذه، يتم إخراج الغلاف المشترك بعنف، مما يحول الرفيق النجمي للقزم الأبيض إلى نجم قزم فرعي. بكتلة تعادل 45% من كتلة الشمس.
يمكن بعد ذلك إطلاق الغلاف المشترك الثاني حول النجمين عن طريق اشتعال النواة غير المتحللة والغنية بالهيليوم داخل النجم المرافق. يمكن أن يؤدي هذا الانبعاث المشترك الثاني إلى إنشاء نجم قزم أقل ضخامة بكتلة تبلغ حوالي 32٪ إلى 36٪ من كتلة الشمس.
بعد طرد الأغلفة المشتركة، يدور القزم تحت الساخن الساخن وبقايا القزم الأبيض حول بعضهما البعض، مما يؤدي إلى انبعاث موجات الجاذبية. موجات الجاذبية هي تموجات في نسيج الزمكان، وقد تنبأ بها ألبرت أينشتاين لأول مرة في عام 1915.
تحمل موجات الجاذبية الزخم الزاوي بعيدًا، مما يتسبب في اقتراب القزم الأبيض والنجم القزم الصغير الساخن من بعضهما البعض، ويدوران حول بعضهما البعض بشكل أسرع وأسرع وينبعث منهما موجات الجاذبية بشكل أكثر كثافة في هذه العملية.
يؤدي هذا إلى إنشاء قزم تحتي ساخن مدمج وقزم أبيض ثنائي بفترات مدارية تبلغ حوالي 20 دقيقة.
قصص ذات الصلة:
– النجم “المارق” لن يصطدم بنظامنا الشمسي بعد 29000 سنة
– النجم النابض القزم الأبيض سريع الدوران، وهو الثاني الذي نكتشفه على الإطلاق، يلقي الضوء على كيفية تطور النجوم
– موت المستعرات الأعظم للنجوم القزمة البيضاء قد ينفجر مثل قنبلة نووية
يمثل النظام الثنائي ذو الفترة المدارية القصيرة للغاية لـ TMTS J0526 أول دليل رصدي لتشكيل قزم صغير ساخن عبر طرد غلاف مشترك ثانوي.
نُشر بحث الفريق في شهر فبراير في مجلة Nature Astronomy.