لقد حير علماء الفلك لمدة 88 عامًا حول كيفية استمرار زوج من النجوم الثنائية في الانفجار على مدار قرن من الزمان، ولكن يبدو أن اللغز قد تم حله أخيرًا.
نظام النجم المزدوج FU Orionis (FU Ori)، الذي يقع على بعد حوالي 1500 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة أوريون، أذهل علماء الفلك لأول مرة في عام 1936 عندما زاد سطوعه فجأة بحوالي 1000 مرة. كان هذا النوع من السطوع المتفجر متوقعًا من النجوم القديمة المحتضرة، لكن نجوم FU Ori يقدر عمرها بمليوني سنة فقط، وهي مجرد أطفال من الناحية الكونية مقارنة بنجومنا في منتصف العمر البالغ 4.6 عامًا. مليار-نجم عمره سنة، الشمس.
الآن، استخدم فريق من الباحثين مصفوفة أتاكاما المليمترية/تحت المليمترية الكبيرة (ALMA)، وهي مجموعة مكونة من 66 تلسكوبًا راديويًا تقع في شمال تشيلي، لتحديد سبب وكيفية حدوث ذلك.
متعلق ب: يجد المحققون النجميون المشتبه به في “التوهجات الفائقة” القوية بشكل لا يصدق
أدى اكتشاف فورة فو أوري إلى تصنيف نوع جديد تمامًا من النجوم، وهو نجوم FU، التي تسطع فجأة ثم تتلاشى على مدار سنوات عديدة. لقد وجد العلماء أن هذا السطوع المتفجر هو نتيجة لسرقة FUors الطاقة من المناطق المحيطة بها عبر نفس العملية التي تساعد النجوم والكواكب على التشكل: تراكم جاذبية المواد.
“لقد كان FU Ori يلتهم المواد منذ ما يقرب من 100 عام للحفاظ على استمرار ثورانه. لقد وجدنا أخيرًا إجابة لكيفية تجديد هذه النجوم الشابة لكتلتها،” أنطونيو هيلز، قائد الفريق والعالم في المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO). وقال في (فيديو بيان): “لأول مرة، لدينا أدلة رصدية مباشرة على المواد التي تغذي الانفجارات.
“لقد قمنا بدراسة FU Orionis منذ الملاحظات الأولى لـ ALMA في عام 2012. ومن الرائع أن نحصل أخيرًا على إجابات.”
“الدليل المدخن” للفريق عبارة عن محلاق من مادة، معظمها من أول أكسيد الكربون، تسقط على النجوم فو أوري. في حين أن هذا التيار الرقيق من الغاز يغذي النجوم حاليًا، إلا أنه ليس كبيرًا بما يكفي ليمثل 100 عام من الانفجارات والسطوع الناتج عن هذا النظام.
وهكذا، يفترض الفريق أن ما يرونه اليوم مع ALMA هو بقايا كمية أكبر بكثير من المادة التي سقطت ذات يوم في هذا النظام النجمي الشاب.
وتابع هالز: “من المحتمل أن يكون التفاعل مع تيار أكبر من الغاز في الماضي قد تسبب في عدم استقرار النظام وتسبب في زيادة السطوع”.
لرؤية انبعاثات مختلفة من هذا النظام النجمي والكشف عن الكتلة المتدفقة إليه، لاحظ الفريق FU Ori بعدة تكوينات مختلفة للهوائيات الراديوية القابلة لتحديد المواقع والبالغ عددها 66 هوائيًا في صحراء أتاكاما والتي تتألف منها ALMA. كما استخدموا نماذج عددية لمحاكاة تدفق الغاز إلى هذه النجوم الناشئة.
وقال عضو الفريق آشيش جوبتا، الحاصل على درجة الدكتوراه: “لقد قارنا شكل وسرعة الهيكل المرصود مع ما هو متوقع من سلسلة من الغاز المتساقط، وكانت الأرقام منطقية”. مرشح في المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) الذي ابتكر كيفية تصميم نموذج لتدفق المادة التي تغذي FU Ori.
قصص ذات الصلة:
— أحيانًا ما يحدث خلل في النجوم الأكثر تطرفًا في عالمنا — ربما نعرف الآن السبب
— تساعد العواصف المغناطيسية التاريخية العلماء على معرفة ما يمكن توقعه عندما تضربها
– يدرس العلماء “التوهجات الفائقة” العنيفة على النجوم الأكثر سطوعًا بآلاف المرات من الشمس
بالإضافة إلى اكتشاف محلاق المادة المتدفقة إلى FU Ori، شهد الفريق أيضًا تدفقًا للخارج من أول أكسيد الكربون البطيء الحركة يمر من FU Ori. لا يبدو أن هذا الغاز مرتبط بانفجار حديث من النظام.
يبدو أن التدفق الخارجي يشبه التدفقات الأخرى المرتبطة بالنجوم الأولية، وهي نجوم وليدة لم تجمع بعد كتلة كافية من محيطها لتحفيز الاندماج النووي للهيدروجين إلى الهيليوم في قلوبها، وهي العملية التي تحدد نجم التسلسل الرئيسي.
واختتم هيلز حديثه قائلاً: “من خلال فهم كيفية صنع هذه النجوم الغريبة، فإننا نؤكد ما نعرفه عن كيفية تشكل النجوم والكواكب المختلفة. ونعتقد أن جميع النجوم تخضع لأحداث انفجارية”. “هذه الانفجارات مهمة لأنها تؤثر على التركيب الكيميائي للأقراص التراكمية حول النجوم الناشئة والكواكب التي تشكلها في نهاية المطاف.”
ويتم نشر بحث الفريق يوم الاثنين (29 أبريل) في مجلة الفيزياء الفلكية.