عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.
ربما يكون علماء الفلك قد حلوا لغز الأقزام البيضاء في فرط التسلية ، مما يدل على مدى اندماج النجمة العنيفة والتفجيرات المزدوجة التي يمكن أن تطلق هذه البقايا من درب التبانة عند سرعات Breakneck. . | الائتمان: Tod Strohmayer (GSFC) ، CXC ، NASA ، التوضيح: Dana Berry (CXC)
الأقزام البيضاء – الجمر الخارق ، البارد ببطء تركت وراءه عندما تموت النجوم مثل شمسنا – عادة ما تكون آثارًا كونية هادئة. عدد قليل نادر ، ومع ذلك ، لا شيء سوى.
في السنوات الأخيرة ، حدد علماء الفلك الذين يقومون بتحليل البيانات من مركبة الفضاء GAIA الفضائية في وكالة الفضاء الأوروبية حفنة من الأقزام البيضاء التي تتأرجح في درب التبانة بسرعة تصل إلى 1،240 ميلًا في الثانية (2000 كيلومتر في الثانية). هذا سريع بما فيه الكفاية للضغط من نيويورك إلى لوس أنجلوس في أقل من ثانيتين – والهروب من المجرة تماما.
لقد حيرت هذه الأقزام البيضاء المفرطة المزعومة من علماء الفلك منذ اكتشافهم في عام 2018. تشير سرعاتهم القصوى إلى أنها تم إطلاقها من خلال أحداث قوية وعنيفة ، ولكن لم تتمكن أي نظرية واحدة من شرح كل من سرعاتهم المتفجرة ومظاهرها المنتفخة ، وظهرها حتى الآن.
دراسة جديدة شاركت فيها Hila Glanz من معهد Technion-Israel للتكنولوجيا قد تقدم التفسير الأكثر إلحاحًا للأقزام البيضاء المفرطة في السرعة. باستخدام عمليات محاكاة كمبيوتر مفصلة ، قام الباحثون بتصميم ما يحدث عندما يتصدران قزم بيضاء في نظام ثنائي ضيق معًا في عملية دمج.
“إنه مثل اللغز” ، قال Glanz لموقع Space.com في مقابلة أجريت معه مؤخرًا. “نريد أن نرى نوع القطع التي يمكننا إضافتها إلى القصة.”
النتائج ، التي تم تفصيلها في ورقة نشرت في 19 أغسطس في مجلة Nature Astronomy ، نجحت في إعادة إنشاء سرعات الطرد الدرامية التي لاحظتها GAIA فحسب ، بل وأيضًا العديد من الخصائص المادية غير العادية لهذه المدفعية النجمية.
صورة من محاكاة توضح السرعات المختلفة لنجوم القزم الأبيض الثنائي. | الائتمان: Hila Glanz/Technion – معهد إسرائيل للتكنولوجيا
ركز الباحثون على اندماج أقزام بيضاء هجينة-بقايا نجمية مع نوى أكسجين من الكربون ملفوفة في قذائف سميكة من الهيليوم ، والتي من المحتمل أن تتشكل من خلال التفاعلات السابقة مع النجوم المصاحبة. في المحاكاة ، يتم سحب النجم الأخف إلى الداخل ويبدأ في تمزيقه من قبل شريكه الأثقل. أثناء تفاعلها ، تسخن الاحتكاك والضغط سطح القزم الأبيض الأكثر ضخامة ، مما أدى في النهاية إلى إشعال قشرة الهيليوم في انفجار عنيف.
هذا الانفجار الأول يرسل سباق الصدمة حول الطبقات الخارجية للنجمة ، وفقا للدراسة الجديدة. عندما يتقارب على الجانب الآخر ، فإنه يضغط ويسخن القلب ، مما يؤدي إلى تفجير ثانٍ – هذه المرة في قلب الكربون والأوكسجين ، مما يؤدي إلى انفجار النجم الأساسي في ما يطلق عليه علماء الفلك supernova الحراري.
قال جلانز: “إنه ينفجر تمامًا”. “لم يتبق شيء”.
من خلال طمس شريكه ، فإن الرفيق المعطل جزئيًا ، الآن غير مملوء ، يتجول في الخارج بسرعة هائلة ، مدفوعًا من قبل كل من الانفجار والطاقة المدارية الهائلة التي تم بناؤها خلال اللحظات الأخيرة من Supernova.
تتبعت المحاكاة النظام لمدة 17 دقيقة تقريبًا بعد الانفجار ، مما يوضح كيف ينتج بشكل طبيعي كل من سرعات الطرد العالية والملفات التعريفية المضيئة التي شوهدت في أقزام بيضاء فرط التسلية المرصودة.
ولأن الانفجار باهت نسبيًا ، فإن حطامه يتفرق بسرعة ، تاركًا وراءه القليل من التتبع السوبر. هذا ، أيضًا ، يطابق الملاحظات الحالية للأقزام البيضاء التي تطير عبر الفضاء دون أي بقايا واضحة في مكان قريب ، وفقًا لتقارير الدراسة.
تفترض النظرية السائدة-سيناريو D6 (اختصار “للانفصال المزدوج المزدوج المزدوج بشكل ديناميكي”)-أن قزمًا أبيض ضخمًا ينفجر بعد الحد الأدنى من النقل الجماعي ، تاركًا الرفيق سليمًا. لكن هذا النموذج يكافح من أجل التوفيق بين السرعات المتطرفة والمظاهر المنتفخة التي شوهدت في أقزام بيضاء فرط السرعة ، وفقًا للدراسة الجديدة.
وعلى النقيض من ذلك ، يوضح نموذج الاندماج في Glanz أنه حتى الأساسيات ذات الكتلة المنخفضة نسبيًا يمكن أن تنتج بقايا سريعة الحركة ، وذلك بفضل الاضطراب الجزئي. ولأن السوبرنوفا الناتجة باهتة ، تتلاشى بقاياها بسرعة ، تاركة القزم الأبيض القاذف يشبه المتجول الانفرادي.
وقال غلانز “لم نكن نعرف حقًا ما الذي سنحصل عليه”. “عندما رأينا النتائج ، قامت بالفعل بتركيب هذا السؤال الطويل الأمد حول كيفية تشكيل هذه الأقزام البيضاء المفرطة.
قصص ذات صلة
– الأقزام البيضاء: حقائق عن بقايا النجمية الكثيفة
– ما هو supernova؟
– شيء “ركل” يتسابق هذا النجوم المفرطة في درب التبانة بسرعة 1.3 مليون ميل في الساعة (فيديو)
ألقيت النتائج أيضًا الضوء على أصول Supernovae من النوع ia ، والانفجارات النجمية المشرقة التي تعمل كشمعة قياسية لقياس المسافات الكونية ، والتي تشكل العديد من العناصر الأساسية للحياة ، بما في ذلك الحديد.
بدلاً من الإشارة إلى أصل واحد ، تشير الدراسة إلى أن الأقزام البيضاء في فرط السرعة قد تنشأ من “حديقة حيوانات” متنوعة من التفاعلات النجمية والانفجارات ، بما في ذلك الطبقات الخارقة الخافتة الناتجة عن التفجيرات المزدوجة في عمليات الدمج مثل فريق Glanz الذي تم محاكاته.
ومع ذلك ، يؤكد Glanz أن هذا جزء فقط من الصورة. يمكن أن تساعد مسوحات Sky المستقبلية ، مثل تلك التي سيتم تنفيذها قريبًا من قبل مرصد Vera C. Rubin ، في وضع هذه النظريات على الاختبار. إذا استقبل علماء الفلك هذا الاندماج والانفجار في الوقت الفعلي ، فقد يساعد ذلك في تأكيد العملية العنيفة التي ترسل هذه المدفعية النجمية التي تطير عبر المجرة.
قالت: “ليس الأمر كما لو أننا حلنا كل شيء”. “نحن بحاجة إلى جمع المزيد من القطع من اللغز [and] استمر في استكشاف هذه حديقة الحيوان “.