حقوق الصورة: هابل
يشير بحث جديد من تلسكوب هابل الفضائي إلى أن غالبية نجوم الذئب الكبيرة المحتضرة لها نجم مصاحب أصغر يدور حولها. تبدأ نجوم Wolf-Rayat 20 مرة على الأقل من كتلة الشمس ، وتستمر لبضعة ملايين من السنين فقط ، ثم تنفجر على شكل مستعرات أعظمية. يُعتقد الآن أن هذه النجوم ورفاقها ينقلون الكتلة أثناء دورانهم في بعضهم البعض.
ووفقًا لملاحظات جديدة باستخدام تلسكوب هابل الفضائي ، فإن غالبية نجوم "Wolf-Rayet" الضخمة والرائعة والمحتضرة لديها صحبة - نجم رفيق أصغر يدور في الجوار. وستساعد النتيجة علماء الفلك على فهم كيفية تطور أكبر النجوم في الكون. قد يحل أيضًا لغز النجوم الضخمة المستحيلة ، ويشكك في نوع معين من تقدير المسافة يستخدم سطوع ضوء النجوم الواضح.
تبدأ نجوم Wolf-Rayet (WR) الحياة كجبابرة كونية ، على الأقل 20 ضعف كتلة الشمس. إنهم يعيشون بسرعة ويموتون بقوة ، وينفجرون كمستعر أعظم وينفجرون كميات هائلة من العناصر الثقيلة في الفضاء لاستخدامها في الأجيال اللاحقة من النجوم والكواكب. تقول الدكتورة ديبرا والاس من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا ، غرين بيلت ، ماريلاند: "أخبر الناس أنني أدرس النجوم التي تصنع الكثير من الكربون في أجسامهم والذهب في مجوهراتهم. فهم كيف تتطور نجوم وولف رايت هو رابط حاسم في سلسلة الأحداث التي أدت في النهاية إلى الحياة ". والاس هو المؤلف الرئيسي لأبحاث هذا البحث التي ستنشر في المجلة الفلكية والمجلة الفيزيائية الفلكية.
في الوقت الذي تقترب فيه هذه النجوم من نهاية عمرها القصير ، خلال مرحلة "Wolf-Rayet" ، تقوم بدمج عناصر ثقيلة في قلبها في محاولة محمومة لمنع الانهيار تحت كتلتها الهائلة. وهذا يولد حرارة وإشعاعًا شديدًا يدفعان عنيفًا ، من 2.2 مليون إلى 5.4 مليون ميل في الساعة (3.6 مليون إلى 9 مليون كيلومتر / ساعة) رياح نجمية مميزة لنجوم WR (الصورة 1). تنفجر هذه الرياح عن الطبقات الخارجية لنجوم WR ، مما يقلل بشكل كبير من كتلتها ويضغط السحب بين النجوم القريبة ، مما يؤدي إلى انهيار الجاذبية وإشعال جيل جديد من النجوم.
لأن المسافات الكونية كبيرة جدًا ، فإن ما يظهر كنجم واحد حتى عند النظر إليه من خلال التلسكوبات الكبيرة (الصورة 2) قد يكون في الواقع نجمين أو أكثر يدوران حول بعضهما البعض (الصور 3 و 4). في البحث الجديد ، استخدمت والاس وفريقها قوة التحليل الفائقة للكاميرا الكوكبية في أداة الكاميرا الكوكبية واسعة النطاق 2 على متن هابل لتحديد النجوم المرافقة المحتملة الجديدة لـ 23 من 61 نجمة WR في مجرتنا. على الرغم من ضرورة تأكيد النجوم المصاحبة الظاهرة باستخدام تقنية تحليل الضوء تسمى التحليل الطيفي ، إلا أن الفريق كان محافظًا في إعلان رفاق النجوم القريبين.
قال والاس: "نسبة النجوم المصاحبة التي تم تحديدها بصريًا من النجوم الذئبية تم تكبيرها من 15 بالمائة قبل هابل إلى 59 بالمائة مع ملاحظاتنا ، والتي تضمنت ربع نجوم WR المعروفة في مجرتنا". "لن أفاجأ إذا كشفت الملاحظات المستقبلية عن رفاق حول نسبة أكبر منهم".
يجب أن يؤثر وجود نجم مصاحب بشكل كبير على كيفية تطور هذه النجوم ، وفقًا للفريق. أحد التأثيرات المحتملة العديدة هو النقل الجماعي. إذا اقتربت النجوم من بعضها البعض في نقطة ما في مداراتها ، فقد يؤدي تفاعلها الجاذبي إلى نقل الغاز إلى الآخر ، مما يغير كتلتها بشكل كبير بمرور الوقت. نظرًا لأن النجوم الأكثر ضخامة تستهلك وقودها بشكل أسرع بكثير من النجوم الأقل كتلة ، فإن مثل هذا النقل الجماعي يمكن أن يغير حياتها بشكل كبير. تشمل التأثيرات الأخرى تغيير المدارات ، ومعدلات الدوران ، أو معدلات فقدان الكتلة من خلال سحب جاذبيتها ، وتأثير الرياح النجمية. قال والاس: "افترض الفلكيون أن نجوم وولف رايت كانت عازبة عند محاولة حساب كيفية تطورها ، لكننا نجد أن معظمهم لديهم صحبة". "الأمر أشبه بالتفكير في أن الحياة الزوجية ستكون مثل حياة العازب. على النجم المرافق تغيير حياة هؤلاء النجوم بطريقة أو بأخرى. "
نظرًا لأن ما يُنظر إليه على أنه نجم واحد قد يكون في الواقع اثنين أو أكثر ، فقد يتعين مراجعة تقديرات الكتلة الهائلة لأكثر من مائة مرة من الشمس بالنسبة لبعض النجوم إلى أسفل. قال والاس: "يساعد هذا في الواقع على حل لغز واضح ، لأن الفلكيين يعتقدون أن هناك حدًا لمدى ضخامة النجم". "كلما كان النجم أكثر ضخامة ، كان استهلاكه للوقود أسرع وتألق أكثر إشراقًا. فوق حوالي 100 كتلة شمسية ، يجب على النجم تفجير نفسه بشكل أساسي من خلال إشعاعه المكثف. "
والنتيجة تجعل التقنية الشائعة لتقدير المسافات إلى هذه النجوم أكثر غموضا. للحصول على تقدير المسافة لنجم ، يحصل المرء على النوع الطيفي للنجم ، وهو تحليل لضوء النجم يكشف خصائصه الفريدة ، مثل بصمة الإصبع. بالنسبة لنوع طيفي معين ، يعرف المرء متوسط لمعان النجم المطلق (كيف سيكون سطوعه إذا كانت على مسافة معينة - 32.6 سنة ضوئية - بعيدًا). من خلال قياس لمعانه الظاهري (مدى سطوعه في المسافة الفعلية ، ولكن غير المعروفة) ، يمكن للمرء بعد ذلك استخدام العلاقة بين لمعانه الظاهر والمطلق لتحديد المسافة الفعلية. إذا كان هناك حقًا نجمان (أو أكثر) لا يمكنك رؤيتهما ، سيبدو نجم WR أكثر إشراقًا مما يجب أن يكون بسبب نوعه الطيفي والمسافة الحقيقية ، مما يؤدي إلى خطأ تقدير المسافة.
يشمل الفريق والاس. د. دوغلاس ر. جيس من قسم الفيزياء وعلم الفلك ، جامعة ولاية جورجيا ، أتلانتا ، جا. أنتوني ف. موفات ، د. فيزيائي ، جامعة؟ de Montr؟ al، كيبيك، كندا؛ ومايكل م. شارا ، قسم الفيزياء الفلكية ، المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي ، نيويورك ، نيويورك ، تم تمويل البحث من قبل وكالة ناسا.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
