اكتشاف أصل النجوم الأسرع من الصوت في مجرة درب التبانة

أعلن معهد التخنيون للتكنولوجيا (إسرائيل) للتو عن اكتشاف أصل بعض أسرع النجوم التي تم رصدها على الإطلاق - الأقزام البيضاء الأسرع من الصوت، وبعضها يقع حتى في مجرتنا درب التبانة.

الأقزام البيضاء هي أنوية شديدة الحرارة والكثافة، بحجم الأرض تقريبًا، تبقى بعد موت النجم. عندما تتحرك هذه الأقزام البيضاء بسرعات فائقة عبر الفضاء، تُسمى "الأقزام البيضاء فوق الصوتية". كان سبب وصولها إلى هذه السرعات لغزًا قبل هذا البحث الأخير.

بقيادة الدكتورة هيلا غلانز من معهد التخنيون، أجرى الفريق الدولي محاكاة ثلاثية الأبعاد لاندماج نجمين قزمين أبيضين نادرين، يحتويان على الهيليوم والكربون والأكسجين (HeCO3 WDs). باستخدام نماذج هيدروديناميكية، حاكى العلماء تفاعلات الجسيمات دون الذرية والمادة المظلمة، وهي المادة التي تُشكل حوالي 86% من كتلة الكون.

تظهر هذه المحاكاة أنه عندما يصطدم نجمان قزمان أبيضان من HeCO3، يحدث انفجار قوي، مما يؤدي إلى إخراج النجم الأصغر بسرعة عالية بما يكفي للهروب من جاذبية مجرة درب التبانة.

تحديدًا، يتشوه القزم الأبيض الصغير عند اقترابه من النجم الأكبر، ثم يصطدم وينفجر غلافه الخارجي، يليه انفجار في النواة. تحوّل هذه العملية القزم الأبيض الرئيسي إلى مستعر أعظم من النوع Ia، ويقذف في الوقت نفسه نواة النجم الثانوي بسرعة تزيد عن 2000 كم/ثانية، أي أسرع بأربع مرات من السرعة اللازمة للهروب من مجرة درب التبانة.

وأكد الدكتور غلانز: "للمرة الأولى، أظهرنا مسارًا واضحًا لبقايا اندماج القزم الأبيض للوصول إلى سرعات تفوق سرعة الصوت، مع خصائص تتطابق مع خصائص الأقزام البيضاء الساخنة والخافتة التي لوحظت في الهالة المجرية".

لا يساعد هذا الاكتشاف على فك شفرة ظاهرة "النجوم الهاربة" - النجوم التي تتحرك بسرعة كافية للهروب من المجرة فحسب، بل يفتح أيضًا آفاقًا جديدة على المستعرات العظمى غير العادية من النوع Ia، والتي تكون أكثر قتامة من سطوعها القياسي.

وبما أن المستعرات العظمى من النوع Ia تُستخدم كـ"منارات كونية" لقياس المسافة ومعدل توسع الكون، فإن الفهم الأفضل للتغيرات في هذه الظاهرة سيساعد العلماء على إجراء حسابات أكثر دقة حول الكون وتاريخ تشكل العناصر.

إن ظاهرة "الانزياح الأحمر" - عندما يتم تمديد الطول الموجي للضوء بسبب تحرك الجسم الذي يصدر الضوء بعيدًا - هي أداة مهمة في قياس معدل توسع الكون، والمستعرات العظمى من النوع Ia هي أداة القياس القياسية لذلك.

وقال البروفيسور هاجاي بيريتس، المؤلف المشارك في الدراسة: "هذا الاكتشاف لا يساعد فقط في تفسير أصل النجوم الأسرع من الصوت، بل يفتح الباب أيضًا لمراقبة أنواع غير معروفة سابقًا من الانفجارات النجمية".

بخلاف الدراسات السابقة التي اعتمدت على محاكاة ثنائية الأبعاد فقط، تُعدّ هذه المرة الأولى التي يُطبّق فيها نموذج ثلاثي الأبعاد لتتبع عملية اندماج النجوم وانبعاثها بالكامل. يُتيح هذا للفريق وصف عملية تكوّن الأقزام البيضاء الأسرع من الصوت بدقة أكبر، وخاصةً النجوم المعروفة مثل J0546 وJ0927، والتي تتميز بدرجات حرارة وسطوع وسرعات غير عادية.

ويؤكد الدكتور غلانز أن هذا البحث لا يحل لغز النجوم "الهاربة" فحسب، بل يفتح أيضًا قناة جديدة لتكوين المستعرات العظمى الخافتة وغير العادية من النوع Ia.

ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية Nature Astronomy./.

(TTXVN/فيتنام+)

المصدر: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-nguon-goc-nhung-ngoi-sao-lao-voi-toc-do-sieu-thanh-trong-dai-ngan-ha-post1059911.vnp