إطلاق 'قذائف مدفعية' عملاقة من النجم

مفهوم الفنان عن كيفية قيام نظام النجم الثنائي V Hydrae بإطلاق كرات من البلازما في الفضاء. الصورة عبر وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وأ.فييلد (STScI).

مفهوم الفنان لكيفية إطلاق نظام النجوم الثنائي V Hydrae كرات من البلازما في الفضاء. صورة عبرناساو ESA و A. Feild (STScI).

صرحت وكالة ناسا في 6 أكتوبر 2016 أنه - في مكان ما بالقرب من النجم V Hydrae ، وهو نجم عملاق محتضر منتفخ ، على بعد حوالي 1200 سنة ضوئية من الأرض - هناك شيء ما ينبعث منه نقط عملاقة من الغاز ، ويدفعها عبر الفضاء بسرعة كبيرة لدرجة أنها ستسافر. المسافة من الأرض إلى القمر في 30 دقيقة فقط. اكتشف تلسكوب هابل الفضائي كرات الغاز ، التي يبلغ حجم كل منها ضعف كتلة كوكب المريخ.ناسا قالتاستمرت 'نيران المدفع' عالية السرعة مرة كل 8.5 سنة على مدى 400 عام على الأقل ، وفقًا لتقديرات الفريق الذي اكتشفها.

الفريق لديهنشرتتسمى نتائجه في المجلة التي راجعها الزملاءمجلة الفيزياء الفلكية(أغسطس ، 2016 ، إصدار).

V Hydrae ، نجم عملاق أحمر قرب نهاية حياته ، ربما ألقى نصف كتلته على الأقل في الفضاء بالفعل ، بعد استنفاد الوقود النووي الذي يجعله يتألق. علماء الفلك مألوفون جدًا بنوع نجم V Hydrae ، لكنهم لم يروا شيئًا كهذا من قبل ، وهم يعرفون أن المادة المقذوفة لا يمكن أن يطلقها النجم المضيف نفسه. قالت ناسا:

أفضل تفسير حالي يشير إلى أن كرات البلازما تم إطلاقها بواسطة نجم مرافق غير مرئي. وفقًا لهذه النظرية ، يجب أن يكون الرفيق في مدار بيضاوي الشكل يحمله بالقرب من الغلاف الجوي المنتفخ للعملاق الأحمر كل 8.5 سنة. عندما يدخل الرفيق الغلاف الجوي الخارجي للنجم المتضخم ، فإنه يلتهم المواد. ثم تستقر هذه المادة في قرص حول الرفيق ، وتعمل بمثابة منصة انطلاق لنقط من البلازما ، والتي تنتقل بسرعة نصف مليون ميل في الساعة تقريبًا.

راجفندرا ساهاي من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا هو المؤلف الرئيسي للدراسة. يربط هو وفريقه هذا النظام النجمي و 'كرات المدفع' الغامضة بالأشكال المتوهجة التي تُرى حول النجوم المحتضرة والمعروفة باسمالسدم الكوكبية. السديم الكوكبي هو عبارة عن غلاف متوسع من الغاز المتوهج الذي طرده نجم في وقت متأخر من حياته. قال ساهي:

كنا نعلم أن هذا الكائن لديه تدفق عالي السرعة من البيانات السابقة ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي نشهد فيها هذه العملية قيد التنفيذ. نقترح أن هذه النقط الغازية التي تم إنتاجها خلال هذه المرحلة المتأخرة من حياة النجم تساعد في تكوين الهياكل التي تُرى في السدم الكوكبية.



صورة عبر HST & apos؛ s Greatest Hits.

كشفت ملاحظات هابل على مدى العقدين الماضيين عن تعقيد وتنوع هائلين في الهياكل في السدم الكوكبية. هذه صورة مركبة بالأشعة السينية / بصرية لسديم عين القط (NGC 6543). الصورة عبر HST’S Greatest Hits.

هنا NGC 6326 آخر ، سديم كوكبي به خصلات متوهجة من الغاز المتدفق يضيئه نجم مركزي ثنائي. الصورة عبر ESA / Hubble و NASA. https://spacetelescope.org/images/potw1010a/

إليكم NGC 6326 أخرى ، تضيء خصلاتها المتوهجة من الغاز المتدفق بواسطة نجم مركزي ثنائي. الصورة عبر وكالة الفضاء الأوروبية / هابل وناسا.

في الماضي ، كان هابل قد التقط عقدة من المواد في السحب الغازية المتوهجة للسدم الكوكبية ، والمعروف أنها مرتبطة بالنجوم المحتضرة. تكهن علماء الفلك بأن هذه العُقد كانت في الواقع نفاثات مقذوفة بواسطة أقراص من المواد حول النجوم المصاحبة التي لم تكن مرئية في صور هابل.

لكن تفاصيل كيفية إنتاج هذه الطائرات ظلت لغزا. قال ساهي:

نريد تحديد العملية التي تسبب هذه التحولات المذهلة من عملاق أحمر منتفخ إلى سديم كوكبي جميل ومتوهج. تحدث هذه التغييرات الدراماتيكية على مدى ما يقرب من 200 إلى 1000 عام ، وهي غمضة عين في الزمن الكوني.

استخدم فريق Sahai مطياف Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) لإجراء عمليات رصد لـ V Hydrae والمنطقة المحيطة بها على مدار 11 عامًا ، أولاً من 2002 إلى 2004 ، ثم من 2011 إلى 2013. أوضحت ناسا:

يقوم التحليل الطيفي بفك تشفير الضوء من جسم ما ، وكشف معلومات عن سرعته ودرجة حرارته وموقعه وحركته.

أظهرت البيانات سلسلة من النقط الوحشية فائقة السخونة ، كل منها بدرجة حرارة تزيد عن 17000 درجة فهرنهايت (9400 درجة مئوية) - ما يقرب من ضعف درجة حرارة سطح الشمس. قال ساهي:

تُظهر ملاحظاتنا أن النقط تتحرك بمرور الوقت. تُظهر بيانات STIS النقط التي تم إخراجها للتو ، والنقط التي تحركت بعيدًا قليلاً ، والنقط التي هي أبعد من ذلك.

أظهرت الملاحظات أيضًا هياكل عملاقة على بعد 37 مليار ميل (60 مليار كيلومتر) من V Hydrae ، أكثر من ثمانية أضعاف المسافة منكوبر بيلتمن الحطام الجليدي على حافة نظامنا الشمسي من الشمس.

تتمدد النقط وتبرد عندما تتحرك بعيدًا ، ومن ثم لا يمكن اكتشافها في الضوء المرئي. لكن الملاحظات التي تم التقاطها بأطوال موجية أطول من المليمتر في عام 2004 ، بواسطةصفيف المليمترات في هاوايكشفوا عن تراكيب غامضة ومعقدة قد تكون فقاعات أُطلقت قبل 400 عام ، كما قال الباحثون.

بناءً على الملاحظات ، طور ساهاي وزملاؤه مارك موريس من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس وسامانثا شيبيلي من جامعة ولاية نيويورك في ستوني بروك نموذجًا لنجم مصاحب بقرص تراكم لشرح عملية الطرد. قال ساهي:

يقدم هذا النموذج التفسير الأكثر منطقية لأننا نعلم أن المحركات التي تنتج الطائرات النفاثة هي أقراص تراكمية.

العمالقة الحمر ليس لديهم أقراص تراكمية ، ولكن من المرجح أن يكون لدى العديد منها نجوم مصاحبة ، والتي يُفترض أن تكون ذات كتل أقل لأنها تتطور بشكل أبطأ. يمكن أن يساعد النموذج الذي نقترحه في تفسير وجود السدم الكوكبية ثنائية القطب ، ووجود هياكل معقدة تشبه النفاثات في العديد من هذه الأجسام ، وحتى السدم الكوكبية متعددة الأقطاب.

نعتقد أن هذا النموذج له قابلية تطبيق واسعة جدًا.

يأمل الفريق في استخدام هابل لإجراء المزيد من الملاحظات لنظام V Hydrae ، بما في ذلك أحدث نقطة تم إخراجها في عام 2011. ويخطط علماء الفلك أيضًا لاستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / الفرعية (روح) في تشيلي لدراسة النقط التي تم إطلاقها خلال مئات السنين الماضية والتي أصبحت الآن باردة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها باستخدام هابل.

اقرأ المزيد عن هذه الدراسة من وكالة ناسا

مفهوم الفنان عن كيفية قيام نظام النجم الثنائي V Hydrae بإطلاق كرات من البلازما في الفضاء. الصورة عبر وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وأ.فييلد (STScI).

مزيد من التفاصيل حول مفهوم الفنان لكيفية إطلاق نظام النجوم الثنائي V Hydrae كرات من البلازما في الفضاء. الصورة عبر وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وأ.فييلد (STScI).اقرأ المزيد عن هذه الصورة.

خلاصة القول: قاد عالم الفلك راجفندرا ساهاي من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا فريقًا استخدم تلسكوب هابل الفضائي للكشف عن كتل من الغازات فائقة السخونة ، تبلغ كتلة كل منها ضعف كتلة كوكب المريخ ، ويتم قذفها بالقرب من نجم محتضر. يربط الفريق هذا الاكتشاف بتنوع أشكال السدم الكوكبية ، مما يؤدي إلى توسيع قذائف الغاز التي تُرى حول النجوم المسنة.