النجم الأحمر العملاق Betelgeuse بلا شك هائل. لكنه يتقلص ، والفلكيون غير متأكدين من السبب.
كان الباحثون في جامعة كاليفورنيا في بيركلي يراقبون النجم من خلال تصويب مقياس التداخل المكاني بالأشعة تحت الحمراء ، على قمة جبل. منذ عام 1993 ، تقلص قطر النجم Betelgeuse (في الصورة في وكالة ناسا على اليسار) بأكثر من 15 في المائة.
Betelgeuse كبير جدًا لدرجة أنه في نظامنا الشمسي سيصل إلى مدار المشتري. يبلغ نصف قطرها حوالي خمس وحدات فلكية ، أو خمسة أضعاف نصف قطر مدار الأرض. يعني انكماشها المقاس أن نصف قطر النجم قد تقلص بمسافة تساوي مدار كوكب الزهرة.
قال تشارلز تاونز ، الأستاذ الفخري في الفيزياء بجامعة كاليفورنيا في بيركلي: "إن رؤية هذا التغيير مدهش للغاية". "سوف نشاهده بعناية خلال السنوات القليلة القادمة لنرى ما إذا كان سيستمر في الانكماش أم سيعود إلى حجمه."
قدم تاونز وزميله ، إدوارد ويشناو ، الفيزيائي البحثي في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، نتائجهما في مؤتمر صحفي يوم الثلاثاء خلال اجتماع باسادينا للجمعية الفلكية الأمريكية. كما ظهرت النتائج في 1 يونيو رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
على الرغم من تناقص حجم Betelgeuse ، أشار Wishnow إلى أن سطوعه المرئي ، أو حجمه ، الذي يتم مراقبته بانتظام من قبل أعضاء الجمعية الأمريكية لمراقبي النجوم المتغيرة ، لم يظهر أي تعتيم كبير على مدى السنوات الـ 15 الماضية.
وقال ويشناو إن وكالة الاستخبارات الباكستانية تركز على Betelgeuse منذ أكثر من 15 عامًا في محاولة لمعرفة المزيد عن هذه النجوم الضخمة العملاقة وتمييز السمات على سطح النجم. وتكهن بأن خلايا الحمل الحراري العملاقة على سطح النجم قد تؤثر على القياسات. مثل حبيبات الحمل الحراري في الشمس ، تكون الخلايا كبيرة جدًا بحيث تخرج من السطح. لاحظ تاونز وطالب دراسات عليا سابق نقطة مضيئة على سطح Betelgeuse في السنوات الأخيرة ، على الرغم من أن النجم يبدو متماثلًا كرويًا في الوقت الحالي.
قال ويشناو: "لكننا لا نعرف لماذا يتقلص النجم". "بالنظر إلى كل ما نعرفه عن المجرات والكون البعيد ، لا يزال هناك الكثير من الأشياء التي لا نعرفها عن النجوم ، بما في ذلك ما يحدث كعمالقة حمراء بالقرب من نهاية حياتهم."
كان Betelgeuse أول نجم يتم قياس حجمه على الإطلاق ، وحتى اليوم هو واحد من عدد قليل من النجوم التي تظهر من خلال تلسكوب هابل الفضائي كقرص بدلاً من نقطة ضوئية. في عام 1921 ، استخدم فرانسيس بيز وألبرت ميكلسون قياس التداخل البصري لتقدير قطرها كان يعادل مدار المريخ. في العام الماضي ، رفعت قياسات جديدة للمسافة إلى Betelgeuse من 430 سنة ضوئية إلى 640 ، مما زاد من قطر النجم من حوالي 3.7 إلى حوالي 5.5 AU.
قال Wishnow: "منذ قياس عام 1921 ، تمت إعادة قياس حجمه من خلال العديد من أنظمة مقياس التداخل المختلفة عبر مجموعة من الأطوال الموجية حيث يختلف القطر المقاس بنحو 30 بالمائة". "عند طول موجة معين ، ومع ذلك ، لم يتغير حجم النجم إلى حد بعيد عن شكوك القياس."
لا يمكن مقارنة القياسات على أي حال ، لأن حجم النجم يعتمد على الطول الموجي للضوء المستخدم لقياسه ، قال تاونز. وذلك لأن الغاز الهش في المناطق الخارجية للنجم ينبعث الضوء كما يمتصه ، مما يجعل من الصعب تحديد حافة النجم.
يتجنب مقياس التداخل المكاني بالأشعة تحت الحمراء ، الذي بنته تاونز وزملاؤه لأول مرة في أوائل التسعينات ، خطوط الانبعاث والامتصاص المربكة من خلال المراقبة في منتصف الأشعة تحت الحمراء مع عرض نطاق ضيق يمكن ضبطه بين الخطوط الطيفية. تم إبراز تقنية قياس التداخل النجمي في عدد يونيو 2009 من الفيزياء اليوم مجلة.
تخطط تاونز ، التي تبلغ 94 عامًا في يوليو ، لمواصلة مراقبة Betelgeuse على أمل العثور على نمط في القطر المتغير ، وتحسين قدرات ISI من خلال إضافة مقياس طيف إلى مقياس التداخل.
قال: "عندما تنظر إلى الأشياء بمزيد من الدقة ، ستجد بعض المفاجآت ، وتكشف عن أشياء جديدة أساسية وهامة للغاية."
المصادر: AAS و UC Berkeley. الورقة متاحة هنا.
