نجم قزم أبيض قديم مع حلقات

نجم قزم أبيض لامع وله عدة حلقات تحيط به.

مفهوم الفنان للنجم القزم الأبيض LSPM J0207 + 3331 ، مع حلقات متعددة. الصورة عبر مركز جودارد لرحلات الفضاء / سكوت ويزنجر.

مساعدة ForVM على الاستمرار! يرجى التبرع بما تستطيع لحملة التمويل الجماعي السنوية الخاصة بنا.

الحلقات ظاهرة شائعة في عالمنا. في العقود الأخيرة ، تعلمنا أن الغاز والجليدالكواكب العملاقةيمكن أن يكون لها حلقات في نظامنا الشمسي ، يمتلك كل من كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون هذه العناصر. حتى بعضالكويكباتمعروفة الآن بأن لها أنظمة حلقات خاصة بها.النجوم- خاصة النجوم الشابة في عملية صنع أنظمتها الشمسية - لها حلقات. وحتى بعض النجوم القزمة البيضاء - وهي نجوم صغيرة كثيفة في مرحلة متقدمة من تطورها - من المعروف أن لها حلقات. يتم العثور عليها عادة للأقزام البيضاء الصغار. الآن - بفضل مساعدة عالم مواطن - تم العثور على حلقات متعددة لقزم أبيض أقدم بكثير. يقول علماء الفلك أن هذه الحلقات هي لغز حقيقي!

أعلن علماء الفلك عن هذا الاكتشاف في أمراجعة الأقرانورقنشرتفي عدد 19 فبراير 2019 منرسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

عالم مواطن -ميلينا ثيفينوت- صنع الاكتشاف. إنها متطوعة مع وكالة ناساعوالم الفناء الخلفي: كوكب 9مشروع. تم تسمية النجم القزم الأبيضLSPM J0207 + 3331. إنها حوالي 145سنوات ضوئيةبعيدًا في اتجاه كوكبتناالجدي عنزة البحر. في عام 2014 ، تم العثور على J0207 ليكونالأقدم والأبردالقزم الأبيض المعروف حتى الآن. إنها بقايا لب بحجم الأرض لنجم كان شبيهًا بالشمس ومات.

وفقيجب عليك جون، عالم فلك في معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور:

هذا القزم الأبيض قديم جدًا لدرجة أن أي عملية تغذي المواد في حلقاته يجب أن تعمل على فترات زمنية تبلغ مليار سنة. معظم النماذج التي ابتكرها العلماء لشرح الحلقات حول الأقزام البيضاء تعمل بشكل جيد حتى حوالي 100 مليون سنة ...

صورة حبيبية جدًا لحقل نجم - العديد من النقاط الصغيرة - مع النقطة الساطعة التي تمثل القزم الأبيض محاطًا بدائرة.


العلماء المواطنين يعملون علىعوالم الفناء الخلفي: كوكب 9فحص 'الدفاتر المتحركة' للصور المأخوذة من مستكشف مسح الأشعة تحت الحمراء واسع النطاق التابع لوكالة ناسا. تُظهر هذه الرسوم المتحركة دفتر صور يحتوي على القزم الأبيض الحامل للخاتم LSPM J0207 + 3331 (محاط بدائرة).
صورة عبر Backyard Worlds: Planet 9 /ناسا.

يقدر عمر J0207 بثلاثة مليارات سنة. يعتمد هذا التقدير على درجة حرارته التي تزيد قليلاً عن 10500 درجة فهرنهايت (5800 درجة مئوية). أصبح وجود الغبار حول J0207 واضحًا في البيانات المأخوذة من مستكشف مسح الأشعة تحت الحمراء واسع المجال التابع لناسا (حكيم) بعثة.

الآن J0207 ليس فقط أقدم وأبرد قزم أبيض معروف ؛ إنه أيضًا أقدم وأبرد قزم أبيض مع نظام حلقات.

توصل العالم المواطن Thévenot إلى هذا الاكتشاف أثناء البحث في (أولئك)جاياالمحفوظات لالأقزام البنية- الأجسام أكبر من أن تكون كواكب ولكنها أصغر من أن تكون نجومًا. بعبارة أخرى ، كما يحدث غالبًا في العلم ، لم تكن تبحث عن حلقات الأقزام البيضاء ؛ كانت تبحث عن شيء آخر.

بعد أن لاحظت شيئًا قد يكون قزمًا بنيًا ، نظرت بعد ذلك إلى الكائن في بيانات الأشعة تحت الحمراء الخاصة بـ WISE. أظهرت هذه الطريقة في النظر أن الجسم كان ساطعًا جدًا وبعيدًا جدًا ليكون قزمًا بنيًا. نقلت النتائج إلى فريق Backyard Worlds: Planet 9 وآدم بورجاسرفي جامعة كاليفورنيا ، طُلب من سان دييغو إجراء ملاحظات متابعة باستخدام تلسكوب Keck II فيمرصد دبليو إم كيكفي هاواي.

أكدت ملاحظات كيك تلك السابقة. كما لاحظ Thévenot:

هذا هو حقا جانب محفز للبحث. سيقوم الباحثون بتحريك تلسكوباتهم للنظر إلى العوالم التي اكتشفتها. لكن ما أستمتع به بشكل خاص هو التفاعل مع فريق البحث الرائع. الجميع طيبون للغاية ، وهم يحاولون دائمًا تحقيق أقصى استفادة من اكتشافاتنا.

اختلاف لون LSPM J0207 + 3331 في عامين مختلفين.

Backyard Worlds: يقوم متطوعو Planet 9 بمسح صور الأشعة تحت الحمراء من وكالة ناسا ، ويبحثون في ومضات متحركة عن الأجسام المتحركة في جوارنا الكوني. لكن في بعض الأحيان يجدون شذوذًا غير متوقع ، مثل J0207. في هذه المجموعة من الصور ، يُظهر J0207 مسحة مزرقة في الضوء المرئي (أعلى) ، ولكنه يظهر أيضًا لونًا برتقاليًا لافتًا للنظر في الأشعة تحت الحمراء (أسفل) ، مما يشير إلى وجود غير متوقع لحلقات الغبار المحيطية. الصورة عبر Digitized Sky Survey / WISE / NEOWISE ، آرون مايسنر (NOAO) /يوريكاليرت.

إذن كيف حصل هذا القزم الأبيض القديم جدًا والبارد - LSPM J0207 + 3331 - على حلقاته؟ العلماء ليسوا متأكدين بعد ، ولكن الإجابة على الأرجح تتعلق بالأشياء المتبقية في المدار حول الأقزام البيضاء ، حتى بعد دخول النجم مرحلة القزم الأبيض. بعبارة أخرى ، كانت النجوم القزمة البيضاء ذات يوم نجومًا عادية مثل شمسنا. من المحتمل أن يكون لدى البعض أنظمة شمسية خاصة بهم. أوضحت ناسا:

... بعض الأقزام البيضاء - بين واحد وأربعة بالمائة - تظهر انبعاث الأشعة تحت الحمراء مما يشير إلى أنها محاطة بأقراص أو حلقات مغبرة. يعتقد العلماء أن الغبار قد ينشأ من الكويكبات البعيدة والمذنبات التي اقتربت من النجم بسبب تفاعلات الجاذبية مع الكواكب النازحة. عندما تقترب هذه الأجسام الصغيرة من القزم الأبيض ، فإن الجاذبية القوية للنجم تمزقها في عملية تسمىالمد والجزرخلل.

يشكل الحطام حلقة من الغبار تتدحرج ببطء على سطح النجم.

يُعتقد أن الأقزام البيضاء القديمة أقل احتمالًا لوجود حلقات ، لأنه - كلما مر الوقت الطويل لأي نظام قزم أبيض معين - ستحدث تفاعلات أكثر بالفعل ، مما يترك مادة أقل في المدار لتوفير الغبار للحلقات. قارن ديبس العملية بحبيبات الرمل المتساقطة عبر ساعة رملية. في النهاية ، ستنضب كل الحبوب الموجودة في الجزء العلوي من الساعة الرملية.

ومع ذلك ، يُعرف J0207 بأنه قزم أبيض قديم ، وله حلقات. من المعتقد أن النجم قد يكون كذلكحلقات متعددة، ليس واحدًا فقط. يقول علماء الفلك إنه قد يكون هناك حلقة رفيعة في النقطة التي يوجد فيها النجمالمد الجاذبيتفكك الكويكبات ، وحلقة أوسع أقرب إلى النجم القزم الأبيض نفسه.

إنه لغز!

نجم قزم أبيض والأرض جنبًا إلى جنب. إنهما بنفس الحجم تقريبًا.

يُعتقد أن الأقزام البيضاء تتشكل عندما ينفد وقود نجم شبيه بالشمس ويتضخم إلى عملاق أحمر ، ويطرد نصف كتلته على الأقل. ما تبقى هو نجم قزم أبيض حار جدًا بحجم الأرض. سيحدث هذا السيناريو في النهاية لشمسنا ، بعد عدة مليارات من السنين من الآن. يُظهر هذا الرسم التوضيحي قزمًا أبيض مشهورًا جدًا يسمىسيريوس ب. الصورة عبر ESA.

على فكرة،عوالم الفناء الخلفي: كوكب 9يوجد حاليًا أكثر من 150.000 عالم مواطن متطوع. كما أوضحمارك كوشنر، وهو مؤلف مشارك للورقة وعالم الفيزياء الفلكية في مركز جودارد لرحلات الفضاء:

قمنا ببناء Backyard Worlds: Planet 9 في الغالب للبحث عن الأقزام البنية والكواكب الجديدة في النظام الشمسي. لكن العمل مع العلماء المواطنين يؤدي دائمًا إلى المفاجآت. إنهم شرهون - احتفل المشروع للتو بعيد ميلاده الثاني ، وقد اكتشفوا بالفعل أكثر من 1000 قزم بني محتمل. الآن بعد أن أعدنا تشغيل موقع الويب بمضاعفة كمية بيانات WISE ، نتطلع إلى اكتشافات أكثر إثارة.

خلاصة القول: بفضل عالم مواطن ، وجد علماء الفلك الآن أقدم وأبرد نجم قزم أبيض معروف بوجود حلقات.

المصدر: 3 Gyr White Dwarf with Warm Dust المكتشف عبر Backyard Worlds: Planet 9 Citizen Science Project

عبر وكالة ناسا