اكتشاف أصل النجوم الأسرع من الصوت في مجرة درب التبانة

أعلن معهد التخنيون للتكنولوجيا (إسرائيل) للتو عن اكتشاف أصل بعض أسرع النجوم التي تم رصدها على الإطلاق - الأقزام البيضاء فوق الصوتية، وبعضها يقع حتى في مجرتنا درب التبانة.

الأقزام البيضاء هي نوى شديدة الحرارة والكثافة، بحجم الأرض تقريبًا، تتبقى بعد احتضار النجم. عندما تتحرك هذه الأقزام البيضاء بسرعات فائقة في الفضاء، تُسمى "الأقزام البيضاء فرط الصوتية". وقد ظل سبب وصولها إلى هذه السرعات لغزًا قبل هذا البحث الأخير.

بقيادة الدكتورة هيلا غلانز من معهد التخنيون، أجرى الفريق الدولي محاكاة ثلاثية الأبعاد لاندماج قزمين أبيضين نادرين - من النوع الذي يحتوي على الهيليوم والكربون والأكسجين (HeCO WDs). وباستخدام نماذج ديناميكية مائية، قام العلماء بمحاكاة تفاعلات الجسيمات دون الذرية والمادة المظلمة - المكون الذي يشكل حوالي 86% من كتلة الكون.

تُظهر هذه المحاكاة أنه عندما يصطدم قزمان أبيضان من نوع HeCO، يحدث انفجار قوي، مما يتسبب في قذف النجم الأصغر بسرعة عالية بما يكفي للهروب من جاذبية مجرة درب التبانة.

على وجه التحديد، يتشوه القزم الأبيض الصغير أثناء اقترابه من النجم الأكبر، ثم يصطدم به ويفجر غلافه الخارجي، متبوعًا بانفجار في نواته. هذه العملية تحول القزم الأبيض الرئيسي إلى مستعر أعظم من النوع Ia، قاذفًا في الوقت نفسه نواة النجم الثانوي بسرعة تزيد عن 2000 كم/ث - أي أسرع بأربع مرات من السرعة اللازمة للهروب من مجرة درب التبانة.

"لأول مرة، نوضح مسارًا واضحًا لبقايا اندماج الأقزام البيضاء للوصول إلى سرعات تفوق سرعة الصوت، بخصائص تتطابق مع خصائص الأقزام البيضاء الساخنة والخافتة التي لوحظت في هالة المجرة"، أكد الدكتور غلانز.

لا يساعد هذا الاكتشاف فقط في فك شفرة ظاهرة "النجوم الهاربة" - النجوم السريعة بما يكفي للهروب من المجرة، ولكنه يفتح أيضًا آفاقًا جديدة حول المستعرات العظمى من النوع Ia غير العادية، والتي تكون أقل سطوعًا من السطوع القياسي.

لأن المستعرات العظمى من النوع Ia تستخدم كـ "منارات كونية" لقياس المسافة ومعدل تمدد الكون، فإن فهمًا أفضل للاختلافات في هذه الظاهرة سيساعد العلماء على حساب الكون وتاريخ تكوين العناصر بدقة أكبر.

تُعد ظاهرة "الانزياح الأحمر" - عندما يتمدد الطول الموجي للضوء لأن الجسم الذي ينبعث منه الضوء يتحرك بعيدًا - أداة مهمة في قياس معدل تمدد الكون، والمستعرات العظمى من النوع Ia هي أداة القياس القياسية لهذا الغرض.

قال البروفيسور حغاي بيريتس، المؤلف المشارك: "لا يساعد هذا الاكتشاف في تفسير أصل النجوم الأسرع من الصوت فحسب، بل يفتح أيضًا الباب أمام مراقبة أنواع غير معروفة سابقًا من الانفجارات النجمية".

على عكس الدراسات السابقة التي استخدمت محاكاة ثنائية الأبعاد فقط، تُعد هذه المرة الأولى التي يُطبَّق فيها نموذج ثلاثي الأبعاد لتتبع عملية اندماج النجوم وانبعاثها بالكامل. وهذا يُتيح للفريق وصف عملية تكوين الأقزام البيضاء فائقة السرعة بدقة أكبر، لا سيما النجوم المعروفة مثل J0546 وJ0927، والتي تتميز بدرجات حرارة وسطوع وسرعات غير عادية.

يؤكد الدكتور غلانز أن هذا البحث لا يحل لغز النجوم "الهائجة" فحسب، بل يفتح أيضًا قناة جديدة لتكوين المستعرات العظمى من النوع Ia الخافتة وغير العادية.

نُشرت نتائج البحث في المجلة العلمية Nature Astronomy./.

(TTXVN/Vietnam+)

المصدر: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-nguon-goc-nhung-ngoi-sao-lao-voi-toc-do-sieu-thanh-trong-dai-ngan-ha-post1059911.vnp