السبت ٠٤ ديسمبر، ٢٠٢١

انضموا للملتقى المدرسي مع

الدكتور سلمان بن جبر آل ثاني

الفلكيون يعملون على تحليل دقيق للنجوم الثنائية العملاقة لأول مرة

28-أبريل-2017

الفلكيون يعملون على تحليل دقيق للنجوم الثنائية العملاقة لأول مرة

sig06-030_Sm

مركز قطر لعلوم الفضاء والفلك: سلمان بن جبر آل ثاني

إضافة إلى النجوم التي تسبح منفردة في الفضاء المجري مثل الشمس، توجد أيضا نجوم ثنائية binary stars وتتكون من نجمين عملاقين يتفاعلان مع بعضهما البعض بواسطة الجاذبية بحيث يتم تبادل وانتقال المادة بينهما، وهنالك بعض النجوم الثنائية العملاقة حيث المسافة بين النجمين قصيرة جدا بحيث يمكن أن يتم التحام النجمين مع بعضهما البعض ويتكون من هذا الالتحام نجم ضخم عالي الكتلة ويدور حول نفسه بسرعة هائلة.

اصبح عدد النجوم الثنائية عالية الكتلة  high-mass binaries المعروفة صغير جدا كونها محصورة في مجرتنا درب التبانة فقط، ولكن في الفترة الأخيرة أجرى فريق علمي فلكي دولي بقيادة معهد الفلك في جامعة ساو باولو São Paulo’s Institute of Astronomy مسحا للفضاء الكوني خارج مجرتنا درب التبانة وتمكنوا من اكتشاف حوالي 82 نجما ثنائيا عالي الكتلة، وتقع في مجرة تبعد حوالي 160,000 سنة ضوئية من الأرض في سحابة ماجلان الكبرى Large Magellanic Cloud ويختصر الأسم إلى LMC وهي مجرة تشبه القمر لمجرتنا درب التبانة حيث تدور حولها في مركز جاذبي مشترك، ونشرت نتائج هذه الدراسة في مجلة الفلك والفيزياء الفلكية Astronomy & Astrophysics.

وقال كاتب الورقة العلمية في هذه الدراسة الباحث ليوناردو آلميدا Leonardo Andrade de Almeida بأنهم بعد تحديد وكشف هذه النجوم الثنائية الضخمة التي وصل عددها إلى 82 فقد زاد عددها إلى أكثر من الضعف وفي منطقة مختلفة تماما خارج مجرتنا درب التبانة.

وفي بحث أجراه أوغستو دامينيلي نيتو Augusto Damineli Neto، وهو أستاذ الفلك ومؤلف مشارك في الورقة العلمية، قام ألميدا بتحليل البيانات التي تم الحصول عليها أثناء مسح سحابة ماجلان التي قام بها المرصد الجنوبي الأوروبي (إيسو) European Southern Observatory (ESO) من عام 2011.

 

وباستخدام تلسكوب إيسو الكبير جدا الذي يحتوي على أربعة مرايا أولية يبلغ قطرها 8 أمتار ويعمل في صحراء أتاكاما في تشيلي، جمعت خلال المراقبة بيانات طيفية لأكثر من 800 جسم عالي الكتلة في منطقة السحابة. ومن هذا المجموع من 800 من الأجسام المرصودة، فقد 170420090248_1_900x600حدد علماء الفلك الذين عملوا على المسح 100 من الثنائيات المرشحة من النوع الطيفي O (حار جدا وكبير) في عينة من 360 نجم بناءً على معلومات مثل اتساع الاختلافات في سرعة شعاعيها (سرعة الحركة بعيدا عن أو نحو المراقب). وعلى مدى العامين الماضيين، تعاون ألميدا مع زملائه في دول أخرى في تحليل هذه الثنائيات المرشحة عالية الكتلة التي وصل عددها إلى 100 باستخدام الطيف وتمكن من وصف 82 منها على صورة نجوم ثنائية عملاقة، مؤكدا بأن هذا العمل يمثل أكبر مسح وتوصيف طيفي للأنظمة الثنائية الضخمة التي نقوم بها.

وأظهر التحليل الطيفي لهذه الثنائيات أن بعض الخصائص مثل الكتلة، والفترة المدارية orbital period (الوقت المستغرق لإكمال مدار واحد)، والمدار اللامركزي orbital eccentricity (القيمة التي ينحرف فيها المدار عن الدائرة الكاملة) كانت مشابهة جدا لتلك التي لوحظت في مجرتنا درب التبانة.

 

كان هذا غير متوقع وهي المرحلة من الكون التي سبقت ولادة مجرة درب التبانة عندما تم تشكيل أكبر عدد ممكن من النجوم عالية الكتلة. ولهذا السبب، فإن معدنها – نسبة المادة التي تتكون منها من عناصر كيميائية مختلفة من الهيدروجين والهليوم، وهي الذرات البدائية التي أدت إلى النجوم الأولى – ليست سوى نصف تلك الثنائيات الموجودة في درب التبانة، حيث المعادن القريبة جدا من الشمس. لذلك كشف ألميدا بأنه في بداية الكون، كانت النجوم فقيرة بالمعادن، لكن مع التطور الكيميائي خلال حياتها فقد زادت نسبة المعادن فيها.

 

هذه الاكتشافات التي أجريت في الدراسة قد توفر قياسات أفضل لاستخدامها في عمليات محاكاة أكثر واقعية لكيفية تطور النجوم عالية الكتلة في مختلف مراحل الكون، وإذا كان الأمر كذلك، فسوف نكون قادرين على الحصول على تقديرات أكثر دقة للمعدل الذي ولدت فيه الثقوب السوداء black holes، والنجوم النيوترونية Neutron stars، والنجوم السوبرنوفا supernovae في كل مرحلة، على سبيل المثال.

 

تعتبر النجوم عالية الكتلة من أهم محركات التطور الكيميائي للكون لأنها أضخم حجما، فهي تنتج المعادن الثقيلة بنسبة أكبر، وتتطور بسرعة أكبر، وتنتهي حياتها بطريقة مشابهة لنهاية النجوم السوبرنوفا، وإخراج كل ما تمتلك من مادة في وسط ما بين النجوم. وبعد ذلك يتم إعادة تجميع هذه المادة لتشكيل مجموعة جديدة من النجوم.


تكنو ستاك - تصميم مواقع و تطبيقات - وبرمجة انظمة ويب
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x