الكشف عن نجوم “المدخن القديم” في قلب مجرة ​​درب التبانة

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
—

كشفت دراسة استقصائية للسماء الليلية استمرت عقدًا من الزمن عن نوع جديد غامض من النجوم التي يشير إليها علماء الفلك باسم “المدخن القديم”.

هذه الأجسام النجمية المخفية سابقًا أصبحت قديمة، وهي نجوم عملاقة تقع بالقرب من قلب مجرة ​​درب التبانة. تبقى النجوم غير نشطة لعقود من الزمن وتتلاشى حتى تصبح غير مرئية تقريبًا قبل أن تقذف سحبًا من الدخان والغبار، ويعتقد علماء الفلك أنها يمكن أن تلعب دورًا في توزيع العناصر عبر الكون.

أربع دراسات تفاصيل الملاحظات المنشورة في 25 يناير في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

ورصد علماء الفلك النجوم المدخنة القديمة لأول مرة خلال المسح الذي شمل رصد ما يقرب من مليار نجم في ضوء الأشعة تحت الحمراء، وهو غير مرئي للعين البشرية.

تم إجراء عمليات الرصد باستخدام تلسكوب المسح المرئي والأشعة تحت الحمراء، الموجود في نقطة مراقبة عالية في جبال الأنديز التشيلية في مرصد سيرو بارانال.

كان الهدف الأولي للفريق هو البحث عن النجوم حديثة الولادة، والتي يصعب اكتشافها في الضوء المرئي لأنها محجوبة بالغبار والغاز في درب التبانة. لكن ضوء الأشعة تحت الحمراء يمكن أن يخترق التركيزات العالية من الغبار في المجرة لالتقاط الأجسام المخفية أو الباهتة.

وقال فيليب لوكاس، أستاذ الفيزياء الفلكية بجامعة هيرتفوردشاير، إنه في حين كان من السهل تصنيف ثلثي النجوم، فإن الباقي كان أكثر صعوبة، لذلك استخدم الفريق التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي لدراسة النجوم الفردية. كان لوكاس المؤلف الرئيسي لـ دراسة واحدة ومؤلف مشارك في الثلاثة الآخرين.

وبينما كان علماء الفلك يراقبون مئات الملايين من النجوم، قاموا بتتبع 222 نجمًا شهد تغيرات ملحوظة في السطوع. وتوصل الفريق إلى أن 32 منها كانت نجومًا حديثة الولادة يزيد سطوعها بما لا يقل عن 40 مرة، وبعضها يصل إلى 300 مرة. هناك نسبة كبيرة من الانفجارات مستمرة، لذلك يمكن لعلماء الفلك الاستمرار في مراقبة كيفية تطور النجوم مع مرور الوقت.

قال الدكتور تشن جو، زميل Fondecyt Postdoc في جامعة كاليفورنيا: “كان هدفنا الرئيسي هو العثور على النجوم حديثة الولادة التي نادرًا ما تُرى، والتي تسمى أيضًا النجوم الأولية، أثناء خضوعها لانفجار كبير يمكن أن يستمر لأشهر أو سنوات أو حتى عقود”. فالبارايسو في تشيلي في بيان. كان قوه المؤلف الرئيسي من اثنان دراسات، وشارك في تأليف الاثنين الآخرين.

“تحدث هذه الانفجارات في قرص المادة الذي يدور ببطء والذي يشكل نظامًا شمسيًا جديدًا. فهي تساعد النجم حديث الولادة في المنتصف على النمو، ولكنها تجعل من الصعب على الكواكب أن تتشكل. وقال قوه: “لا نفهم بعد سبب عدم استقرار الأقراص بهذه الطريقة”.

وخلال مراقبتهم للنجوم القريبة من مركز المجرة، حدد الفريق 21 نجمًا أحمرًا شهدت تغيرات غير عادية في اللمعان مما حير علماء الفلك.

“لم نكن متأكدين مما إذا كانت هذه النجوم عبارة عن نجوم أولية بدأت في الانفجار، أو تتعافى من انخفاض في السطوع الناجم عن قرص أو قشرة من الغبار أمام النجم – أو إذا كانت نجومًا عملاقة أقدم تتخلص من المادة في المراحل المتأخرة” قال لوكاس: “من حياتهم”.

وركز الفريق على سبعة من النجوم وقارن البيانات الجديدة التي جمعوها مع بيانات المسوحات السابقة لتحديد أن الأجسام النجمية هي نوع جديد من النجوم العملاقة الحمراء.

تتشكل العمالقة الحمراء عندما تستنفد النجوم مخزونها من الهيدروجين اللازم للاندماج النووي وتبدأ في الموت. وفي غضون حوالي 5 أو 6 مليارات سنة، ستصبح شمسنا عملاقًا أحمر، تنتفخ وتتوسع حيث تطلق طبقات من المواد ومن المحتمل أن تبخر الكواكب الداخلية للنظام الشمسي، على الرغم من أن مصير الأرض لا يزال غير واضح، وفقًا لـ ناسا.

لكن النجوم التي تم رصدها أثناء المسح مختلفة.

وقال دانتي مينيتي، الأستاذ في قسم الفيزياء بجامعة أندريس بيلو في تشيلي والمؤلف المشارك في ثلاث من الدراسات: “تجلس هذه النجوم المسنة بهدوء لسنوات أو عقود ثم تنفث سحبًا من الدخان بطريقة غير متوقعة على الإطلاق”. تصريح. “إنها تبدو باهتة وحمراء للغاية لعدة سنوات، لدرجة أننا في بعض الأحيان لا نستطيع رؤيتها على الإطلاق.”

تم العثور على النجوم إلى حد كبير في القرص النووي الأعمق لمجرة درب التبانة، حيث تتركز النجوم بشكل أكبر في العناصر الثقيلة. إن فهم كيفية إطلاق المدخنين القدامى للعناصر في الفضاء يمكن أن يغير طريقة تفكير علماء الفلك في الطريقة التي يتم بها توزيع هذه العناصر عبر الكون.

لا يزال علماء الفلك يحاولون فهم العملية التي تكمن وراء إطلاق النجوم للدخان الكثيف، وما يحدث بعد ذلك.

وقال لوكاس: “إن المادة المقذوفة من النجوم القديمة تلعب دورا رئيسيا في دورة حياة العناصر، مما يساعد على تشكيل الجيل القادم من النجوم والكواكب”. “كان يُعتقد أن هذا يحدث بشكل رئيسي في نوع من النجوم مدروس جيدًا يسمى متغير ميرا. ومع ذلك، فإن اكتشاف نوع جديد من النجوم يتخلص من المادة يمكن أن يكون له أهمية أكبر لانتشار العناصر الثقيلة في القرص النووي والمناطق الغنية بالمعادن في المجرات الأخرى.