علماء الفلك يكشفون لغز النجوم "التوائم المفقودة" فى مركز مجرة درب التبانة

نجوم - أرشيفية

كتب محمد أيمن

الأحد، 18 يونيو 2023 10:00 م

اكتشف علماء الفلك أن النجوم الشابة فائقة الكتلة بالقرب من الثقب الأسود لمجرة درب التبانة هي أحادية وليست ثنائية، وهو اكتشاف يتعارض مع التكوين الطبيعي للنجوم فائقة الكتلة.

تتسبب البيئة المتطرفة للثقب الأسود في اندماج هذه الثنائيات النجمية أو تعطيلها، مما يؤدي إلى عدد أقل من الأزواج الثنائية مقارنة بالنجوم المماثلة بالقرب من الأرض، ويشير هذا إلى تأثير الثقب الأسود على إنتاج موجات الجاذبية وخلق النجوم فائقة السرعة، وفقاً لموقع scitechdaily.

تدعم النتائج سيناريو يدفع فيه الثقب الأسود الهائل النجوم القريبة إما للاندماج أو التعطيل، مع طرد أحد الزوجين من النظام، عندما تولد النجوم فائقة الكتلة ، فإنها تقترن دائمًا بتوأم ، وعادة ما يدور النجمان حول بعضهما البعض.

لكن علماء الفلك في Galactic Center Group و Keck Observatory التابعان لجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس قاموا بتحليل بيانات تزيد عن عقد من الزمان حول 16 نجمًا فائق الكتلة يدور حول الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة درب التبانة، وكشفت النتائج التي توصلوا إليها، والتي نُشرت مؤخرًا في مجلة الفيزياء الفلكية، عن نتيجة مذهلة: كلهم أفراد فرديون.

لكن لماذا؟ هل النجوم التي يزيد حجمها عن شمسنا بحوالي 10مرات، تتشكل بمفردها في بيئة معادية حول الثقب الأسود؟ هل طرد الثقب الأسود "توأميهما"؟ أو اندمجت أزواج من النجوم لتكوين نجوم مفردة؟

تدعم النتائج سيناريو يدفع فيه الثقب الأسود المركزي الهائل الثنائيات النجمية القريبة للاندماج أو التعطيل، مع إخراج أحد الزوجين من النظام.

تُعرف النجوم التي لاحظها العلماء باسم النجوم S، ومعظمها شابة - تشكلت خلال الستة ملايين سنة الماضية - وهي ضخمة، وتقع معظمها في غضون شهر ضوئي، أو أقل بقليل من 500 مليار ميل، من الثقب الأسود.

قال الباحث في جامعة كاليفورنيا، ديفين تشو، المؤلف الأول للدراسة: "نجوم هذا الشاب لا ينبغي حتى أن يكونوا بالقرب من الثقب الأسود في المقام الأول، ولم يكن من الممكن أن يهاجروا إلى هذه المنطقة في 6 ملايين سنة فقط، ولكن من المدهش أن يكون لديك شكل نجم في مثل هذه البيئة المعادية ".

استخدم تشو وزملاؤه البيانات المأخوذة باستخدام أدوات البصريات التكيفية الخاصة بـ Keck لإجراء أول بحث على الإطلاق عن النجوم الثنائية الطيفية بين النجوم S، وتظهر النجوم الثنائية الطيفية من خلال التلسكوبات البصرية على أنها نجوم مفردة ، ولكن عندما يتم تحليل الضوء المنبعث من قبل العلماء، يتم الكشف عن أنها في الواقع أزواج من النجوم.

والأكثر إثارة للدهشة، وجد الباحثون أن عدد أزواج النجوم S التي يمكن أن توجد بالقرب من الثقب الأسود كان أقل بكثير من عدد النجوم المماثلة في قسم الفضاء المحيط بشمس الأرض، والمعروف باسم الجوار الشمسي.

لقد فعلوا ذلك عن طريق حساب مقياس يسمى الكسر الثنائي، والذي يحدد عدد النجوم في منطقة معينة يمكن أن تأتي في أزواج ؛ كلما زاد الكسر الثنائي، زاد عدد النجوم التي يمكن أن توجد في أزواج، وأظهرت الدراسات السابقة أن الكسر الثنائي للنجوم المشابهة للنجوم S في الجوار الشمسي للأرض يبلغ حوالي 70٪، في الدراسة الجديدة، وجد الباحثون أنه بالقرب من الثقب الأسود لمجرة درب التبانة، فإن الحد الأعلى هو 47٪ فقط - مما يشير إلى أن البيئة المتطرفة للثقب الأسود تحد من بقاء الثنائيات النجمية.

يخطط باحثو جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس الآن لاستكشاف كيف يقارن الحد على الكسر الثنائي الذي حسبوه مع الكسر الثنائي للنجوم المماثلة التي تقع على مسافة أبعد من الثقب الأسود، لكنها لا تزال ضمن تأثير الجاذبية.