عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
يُظهر الرسم التوضيحي قرصًا من حطام الكواكب وكفنه من الغاز والغبار يمر أمام نجم. | المصدر: مرصد الجوزاء الدولي/NOIRLab/NSF/AURA/P. مارينفيلد وم. زماني
تم العثور على سحابة كبيرة للغاية حجبت الضوء عن نجم بعيد، وتتكون من رياح دوامية من المعدن المتبخر. والأمر الأكثر إثارة للفضول هو أن السحابة تبدو مرتبطة بشكل غريب بجسم غامض يمكن أن يكون كوكبًا ضخمًا أو نجمًا منخفض الكتلة.
تم تنبيه علماء الفلك لأول مرة إلى وجود هذه السحابة المعدنية في سبتمبر 2024 عندما أصبح النجم الشبيه بالشمس، والمسمى J0705 + 0612 ويقع على بعد حوالي 3000 سنة ضوئية، أضعف بـ 40 مرة من المعتاد. واستمر هذا الخفوت لمدة تسعة أشهر، قبل أن يعود النجم إلى سطوعه الأصلي في مايو 2025.
وقد استحوذ هذا الظلام الدراماتيكي على اهتمام عالمة الفلك نادية زاكامسكا من جامعة جونز هوبكنز، حيث لا يشهد علماء الفلك عادة مثل هذه الأحداث. “النجوم مثل شمس وقالت زكامسكا في بيان: “لا تتوقف عن السطوع بدون سبب، لذا فإن أحداث التعتيم الدراماتيكية مثل هذه نادرة جدًا”.
تابع زكامسكا وزملاؤه هذا الحدث باستخدام تلسكوب الجوزاء الجنوبي, يقع في سيرو باتشون في تشيلي، ومرصد أباتشي بوينت الذي يبلغ قطره 3.5 متر، وتلسكوب أباتشي بوينت الذي يبلغ قطره 6.5 متر تلسكوبات ماجلان. لقد جمعوا هذه الملاحظات الجديدة لـ J0705 + 0612 مع البيانات الأرشيفية، ووجدوا أن النجم كان مغطى مؤقتًا، أو محجوبًا، بواسطة سحابة ضخمة وبطيئة الحركة من الغاز والغبار.
وقدر الفريق أن عرض هذه السحابة يبلغ حوالي 120 مليون ميل (200 مليون كيلومتر)، أو حوالي 15000 مرة أكبر من قطر الأرض. تشير التقديرات إلى أنه كان على بعد حوالي 1.2 مليار ميل (2 مليار كيلومتر) من J0705+0612 عندما تسبب في تعتيم النجم. وهذا يعادل حوالي 13 ضعف المسافة بين الأرض والشمس.
نجم منخفض الكتلة أم كوكب عالي الكتلة؟
واكتشف الباحثون أيضًا أن هذه السحابة مرتبطة بقوة الجاذبية بجسم آخر، يدور أيضًا حول النجم J0705+0612. يجب أن يكون هذا الجسم ضخمًا بما يكفي لممارسة تأثير جاذبية قوي بما يكفي لتثبيت السحابة معًا، مما يعني ضمنًا أن كتلتها تبلغ عدة أضعاف كتلة السحابة على الأقل. كوكب المشتري، على الرغم من أنه يمكن أن يكون أكبر من ذلك بكثير. وهذا يعني أن السؤال الكبير هو: ما طبيعة هذا الجسم الغامض؟
إذا كان الجسم نجمًا، فإن هذه السحابة عبارة عن قرص محيطي، وهي سحابة من الغاز والغبار تدور حول النجم الأقل كتلة في نظام ثنائي. إذا كان الجسم المجهول كوكبًا، فإن السحابة عبارة عن قرص كوكبي محيطي. إن رصد سحابة من أي نوع تحجب نجمًا أمر نادر للغاية.
لتحديد تركيبة هذه السحابة، لجأ الباحثون إلى جهاز Gemini Optical SpecTrograph عالي الدقة (GHOST) الموجود في Gemini South، حيث راقبوا لمدة ساعتين بينما كانت السحابة أمام J0705+0612.
وقال زكامسكا: “عندما بدأت مراقبة الاحتجاب باستخدام التحليل الطيفي، كنت آمل أن أكشف عن شيء ما حول التركيب الكيميائي للسحابة، حيث لم يتم إجراء مثل هذه القياسات من قبل”. “لكن النتيجة تجاوزت كل توقعاتي.”
واكتشف الفريق أن السحابة كانت غنية بعناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم، والتي يشير إليها علماء الفلك بشكل مربك إلى حد ما باسم “المعادن”. وتم رسم خرائط ثلاثية الأبعاد لهذه الرياح المكونة من معادن غازية، بما في ذلك الحديد والكالسيوم، وهي المرة الأولى التي يقيس فيها علماء الفلك حركات الغاز الداخلية لقرص يدور حول جسم ثانوي مثل كوكب أو نجم منخفض الكتلة.
وقال زكامسكا: “إن حساسية GHOST سمحت لنا ليس فقط باكتشاف الغاز الموجود في هذه السحابة، بل بقياس كيفية تحركها فعليًا”. “هذا شيء لم نتمكن من القيام به من قبل في نظام مثل هذا.”
وكشف رسم خريطة لسرعة واتجاه الرياح داخل السحابة للفريق أنها تتحرك بشكل منفصل عن نجمها المضيف، مما يؤكد أيضًا أنها مرتبطة بجسم ثانوي يقع في الحدود الخارجية لهذا النظام الكوكبي.
يقترح الفريق أن هذه السحابة ربما تكونت عندما اصطدم كوكبان يدوران حول J0705 + 0612 ببعضهما البعض، مما أدى إلى تناثر الغبار والصخور وغيرها من الحطام. هذا النوع من الأحداث شائع في الأنظمة الكوكبية الفوضوية والشبابية، ولكنه غير معتاد بالنسبة لنظام مثل هذا، والذي يقدر عمره بحوالي 2 مليار سنة.
وقالت زكامسكا: “يبين لنا هذا الحدث أنه حتى في الأنظمة الكوكبية الناضجة، لا يزال من الممكن حدوث تصادمات كبيرة وواسعة النطاق”. “إنه تذكير حي بأن الكون بعيد عن أن يكون ثابتًا، بل هو قصة مستمرة من الخلق والدمار والتحول.”
نُشر بحث الفريق يوم الأربعاء (21 يناير) في المجلة المجلة الفلكية.