العلماء يكتشفون نجماً عملاقاً أحمر في مراحله الاخيرة

اكتشف علماء الفلك نجما عملاقا أحمر في المراحل الأخيرة من حياته وهو يصدر حلقات غريبة تشبه الدخان لأول مرة.
ورصد الفريق ست حلقات تتوسع ببطء وهياكل على شكل ساعة رملية ناتجة عن طرد المواد بسرعة عالية إلى الفضاء.

ويقع النجم، المسمى V Hydrae، على بعد نحو 1300 سنة ضوئية من الأرض، وهو ما يسمى بالنجم العملاق المقارب (AGB) غني بالكربون. وهو نجم وصل إلى المرحلة النهائية من وجوده، إلى عملاق أحمر، قبل أن ينهار ليصبح قزما أبيض. وبالتالي فإن مراقبة سلوك مثل هذه النجوم تساعد علماء الفلك على فهم ما يحدث في المراحل الأخيرة من عملية الموت النجمي.

وعرف علماء الفلك من قبل أن النجوم في هذه المرحلة تجرف المواد من قلبها وتطردها إلى الفضاء المحيط.

وكان هذا الطرد للمواد هو ما لاحظه فريق من العلماء من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في كاليفورنيا وجامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، عندما نظروا إلى V Hydrae باستخدام “ألما”، أو كما يعرف بمصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / الفرعية (ALMA)، وتلسكوب هابل الفضائي.

واكتشفوا أن النجم يخرج ستة أقراص وبنيتين من المادة على شكل ساعة رملية من داخله، وهو معروف في هذه المرحلة بدمج الهيليوم في الكربون.

وتدمج النجوم خلال المرحلة العادية من حياتها الهيدروجين في الهيليوم. وتمثل اللحظة التي ينفد فيها الهيدروجين بداية مرحلة العملاق الأحمر، والتي ترى في النهاية النجم يحرق الهيليوم وينتج الكربون.

وفي مرحلة النجم العملاق المقارب، تمر النجوم تدريجيا عبر احتياطيات الهيليوم أيضا، وهذا ما يبدو أنه يحدث لـ V Hydrae.

وأوضح المؤلف الرئيسي راغفندرا ساهاي، عالم الفلك في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في كاليفورنيا ، في بيان: “تؤكد دراستنا بشكل كبير أن النموذج التقليدي لكيفية موت النجوم من فئة العملاق المقارب – من خلال طرد الوقود الجماعي عبر رياح كروية بطيئة وثابتة نسبيا على مدى 100 ألف عام أو أكثر، في أفضل الأحوال، غير مكتمل، أو في أسوأ الأحوال، غير صحيح”.

وتفاجأ علماء الفلك بشكل خاص من أن V Hydrae كان ينفث “حلقات الدخان” (حلقات من الغبار) بدلا من الغلاف الجوي الغازي فقط، بحسب المؤلف المشارك وعالم الفلك مارك موريس من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس في البيان نفسه.

وسيكون لهذه النتيجة أهمية كبيرة، بالنظر إلى أن أكثر من 90% من النجوم ذات كتلة الشمس (أو أكبر) تصبح في النهاية نجوما من فئة العملاق المقارب (AGB)، لأنها تفقد القدرة على توليد الطاقة من خلال الاندماج النووي.

وتابع موريس: “الحالة النهائية للتطور النجمي – عندما تخضع النجوم للانتقال من كونها عمالقة حمراء إلى أن تصبح بقايا نجمية قزمة بيضاء – هي عملية معقدة غير مفهومة جيدا. إن اكتشاف أن هذه العملية يمكن أن تتضمن إطلاق حلقات من الغاز، بالتزامن مع إنتاج نفاثات عالية السرعة ومتقطعة من المواد، يجلب تجعدا جديدا ورائعا لاستكشافنا لكيفية موت النجوم”.

وكانت الغيمتان الشبيهتان بالساعة الرملية و”البنية الشبيهة بالنفث” الإضافية تبتعدان عن النجم بسرعة نصف مليون ميل في الساعة (240 كم في الثانية).

والغيوم الشبيهة بالساعة الرملية ليست جديدة تماما على العلم، حيث اكتشف علماء الفلك مثل هذه الظواهر من قبل في النجوم التي تسقط الغلاف الجوي، كما هو الحال داخل سديم السلطعون الجنوبي.

ومن المعروف أن V Hydrae تنبعث منه رشقات من الغازات شديدة السخونة، أو البلازما، كل 8.5 سنة تقريبا، ويعتقد العلماء أن بعض سلوكها الغريب قد يكون له علاقة بنجم مرافق، ومع ذلك، لم يقع تأكيد وجوده.

وقال ساهاي: “لقد أثار V Hydrae إعجابنا بحلقاته وأفعاله المتعددة، ولأن شمسنا قد تواجه يوما ما مصيرا مشابها، فقد لفتت انتباهنا”.

المصدر: سبيس