قد يستخدم نجوم “مصاصي الدماء” الغارقون شركاء كونيين للمساعدة في التهام الضحايا النجميين

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

يُظهر التوضيح قزمًا أبيض مصاصي الدماء يتغذى على نجم ضحية ، لكنه قام النجم المتربص في الخلفية يجمعهم. | الائتمان: Caltech/r. Hurt (IPAC)

لقد كان علماء الفلك على دراية بمواصف مصاصي الدماء الكونية ، النجوم الميتة التي تجذب البلازما الجوع من نجوم الضحايا ، لبعض الوقت. تشير الأبحاث الجديدة إلى أن بعض هذه الشريرات الكونية يمكن أن يكون لها شركاء ، رينفيلدز إلى draculas ، في شكل نجم ثالث في أنظمتهم ، مما يسهل لقاءهم المشؤوم.

تُعرف هذه الأنظمة بالمتغيرات الكارثية ، ونجوم مصاصي الدماء الشاغل هم من أقزام بيضاء ، ونوع البقايا النجمية التي تنجأ مع جماهير حول أشعة الشمس تترك وراءها عندما تموت.

المسألة التي سرقت من رفاقهم النجميين الضحيين من قبل هؤلاء الأقزام البيض يتراكم على أسطح النجوم الميتة ، مما تسبب في نهاية المطاف في أن يذهب supernova والطمس. على الرغم من أن نهايات المتغيرات الكارثية مفهومة جيدًا إلى حد ما ، إلا أن هذا البحث يشير إلى قصة أصل جديدة على الأقل.

وقال باحث معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك) في بيان “نتائجنا تكشف عن قناة تشكيل أخرى للمتغيرات الكارثية”. “في بعض الأحيان ، فإن النجم الثالث الكامن هو المفتاح.”

النجوم الثالثة الكامنة هي صانعي التوفيق الرهيب

الإجماع الحالي على المتغيرات الكارثية هو أنها تتشكل عندما يتم تجميع نجمتين من خلال “مظروف شائع” من الغاز ملفوف حولهما. هذا هو المعروف باسم “تطور الظرف المشترك”.

في النهاية ، تتضخم أحد هذين النجمين كعملاق أحمر ، ينفخ إلى 100 ضعف حجمه الأصلي ، ويبتلع رفيقه النجمي. بعد هذا الظرف يؤدي إلى دوامة هذه النجوم معًا ، يتم إخراجها. يعد Red Giant الآن نواة مجردة تسمى قزمًا أبيض مع نجم مصاحب قريب بما يكفي لتجريده من الطبقات الخارجية.

في حين أن العديد من النجوم موجودة في الثنائيات ، فإن أنظمة النجوم الثلاثية شائعة أيضًا في الكون. وقد دفع ذلك إلى البدري ، طالبة الدراسات العليا في Caltech ، تشيان شاريات ، وفريقهم إلى التساؤل كيف ستلعب هذه العملية لثلاث نجوم.

للتحقيق في هذا ، تحول الثنائي إلى مهمة وكالة الفضاء الأوروبية (ESA). قبل تقاعدها الأخير ، تتبعت GAIA مليارات النجوم لجمع البيانات التي تسمح للعلماء ببناء خريطة ثلاثية الأبعاد مفصلة للبناء الخلفي الكوني.

وجد البادر وشريات 50 متغيرًا كارثيا في أنظمة النجوم الثلاثية حيث يتم شراكة نجمتين بشكل وثيق بينما تدور ثالث على مسافة أوسع بكثير.

كرة بيضاء متوهجة متصلة بلحة برتقالية كبيرة بواسطة درب من الدخان البرتقالي

رسم توضيحي للمنطقة المحيطة بالثقب الأسود الفائق التغذية. | الائتمان: روبرت ليا (تم إنشاؤه مع كانفا)

تشير هذه النتائج إلى الثنائي إلى أنه تم العثور على حوالي 10 ٪ من المتغيرات الكارثة في أنظمة النجوم الثلاثية ، وهي نسبة ستكون أقل إذا لم يكن لترابط النجوم الثالثة دورًا في خلق متغيرات كارثية.

لتأكيد هذا الاتصال ، قام علماء الفلك بإدارة 2000 محاكاة من أنظمة النجوم الثلاثية الافتراضية ، ومشاهدة التفاعلات الجاذبية بين النجوم الثلاثة مع تطور الأنظمة.

في 400 من الأنظمة ، وُلدت المتغيرات الكارثية دون حدوث مرحلة الظرف المشتركة. في تلك العينة بنسبة 20 ٪ من إجمالي عمليات المحاكاة ، كان النجم الثالث الذي “تورط” الثنائي الرئيسي ، مما أجبرهم معًا.

وقال شريات: “إن خطورة النجم الثالث تتسبب في أن يكون للنجوم الثنائية مدار غريب الأطوار ، وهذا يجبر النجم المصاحب بالقرب من القزم الأبيض”. “تتبدد قوى المد والجزر الطاقة وتقلص وتدخل المدار. لا يجب أن يتصاعد النجم من خلال الظرف المشترك.”

مركبة فضائية على شكل مخروط في المقدمة ، مع عمود كثيف من الضوء الأبيض والغاز في الخلفية

يوضح التوضيح مهمة ESA Gaia التي تراقب الطريق درب التبانة. | الائتمان: المركبة الفضائية: ESA/ATG Medialab ؛ درب التبانة: ESA/GAIA/DPAC ؛ CC BY-SA 3.0 IGO. شكر وتقدير: A. Moitinho.

لكن هذا لم يكن كل شيء. في 60 ٪ من الأنظمة المحاكاة ، بدأت مرحلة الظرف الشائعة ، وقد نشأها النجم الثالث.

في 20 ٪ المتبقية من المحاكاة ، تشكل الظرف المشترك بالطريقة القياسية دون المساهمة النجمة الثالثة.

تعديل بياناتهم لحساب مجموعة أكثر واقعية من النجوم ، عكس الطريق اللبني ، بما في ذلك المتغيرات الكارثية المعروفة ، توقع الثنائي 40 ٪ من المتغيرات الكارثة في الأنظمة الثلاثية.

هذا أعلى أربع مرات من عينة GAIA. أسباب أن هذا يرجع إلى أن العديد من النجوم الثالثة في هذه الأنظمة كان من الصعب للغاية رؤيته أو تم طرده من النظام.

القصص ذات الصلة:

– “هذا هو الكأس المقدسة للفيزياء النظرية.” هل مفتاح الجاذبية الكمومية يختبئ بهذه الطريقة الجديدة لصنع الثقوب السوداء؟

– قد تكون الثقوب السوداء “البدائية” الصغيرة التي تم إنشاؤها في الانفجار الكبير قد نمت بسرعة إلى أحجام الفائقة

– قد يتكبير الثقب الأسود “البدائي” من خلال نظامنا الشمسي كل عقد

كما سمحت عمليات المحاكاة التي أجراها البدري ورياضة للفريق بالتنبؤ بنوع أنظمة النجوم الثلاثية أكثر عرضة لتشكيل متغيرات كارثية.

وجدوا أن الأقزام البيضاء كانت أكثر عرضة للإطعام على رفيق ممتاز بمساعدة نجم ثالث عندما يبدأ النظام مع النجم الثالث مفصولة بأكثر من 100 مرة بين الأرض بين الأرض والشمس.

في الواقع ، يبدو أن بيانات GAIA تُظهر أن الأنظمة الثلاثية ذات المتغيرات الكارثة تميل بالفعل إلى عرض مدارات أوسع.

“على مدار الخمسين عامًا الماضية ، كان الناس يستخدمون نموذج التطور الشائع في دوامة لتفسير التكوين المتغير الكارثية” ، وخلص البدري. “لم يلاحظ أحد قبل أن هذا كان يحدث إلى حد كبير في ثلاث مرات!”

تم نشر أبحاث الفريق في منشورات مجلة الجمعية الفلكية في المحيط الهادئ.