اكتشاف أربعة نجوم غير معروفة سابقًا بالقرب من الأرض

اكتشف علماء من جامعة وارويك وجامعة كولورادو في بولدر (الولايات المتحدة الأمريكية) لأول مرة بشكل مباشر أربعة أقزام بيضاء في أنظمة نجمية ثنائية تقع قريبة جدًا من الأرض من الناحية الكونية. ونشرت الدراسة في المجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية (منراس).

كيف اختبأ نجم خلف جاره

تم اعتبار الأقزام البيضاء الأربعة المكتشفة لسنوات عديدة جزءًا من أنظمة نجمية عادية “منفردة”. في الواقع، كان لدى الجميع رفيق قريب – قزم أحمر، نجم أكبر وأكثر إشراقا، الذي طغى ضوءه ببساطة على إشارة القزم الأبيض الصغير.

“عادةً ما يكون من السهل اكتشاف الأقزام البيضاء المعزولة القريبة، لكننا لم نتمكن من مراقبة هذه النجوم الأربعة مباشرة في الضوء المرئي لأن رفاقها من الأقزام الحمراء كانوا يحجبون ضوءها. إنه تذكير بأنه حتى في بيئتنا الكونية، لا يزال بإمكاننا العثور على مفاجآت إذا نظرنا في الاتجاه الصحيح، في الأطوال الموجية الصحيحة”، تشرح المؤلفة الأولى للدراسة الدكتورة ماري أوبراين من جامعة وارويك.

لعقود من الزمن، درس علماء الفلك النجوم الأقرب إلى الشمس بالتفصيل، لكن مثل هذه الأقزام البيضاء المخفية استعصت على المراقبة بعناد. لقد جذبت الأنظمة الأربعة جميعها انتباه العلماء بسبب تمايلها الشعاعي الملحوظ، وهو الاسم الذي يطلق على التأرجح الطفيف للنجم ذهابًا وإيابًا مما يشير إلى وجود رفيق ضخم غير مرئي في مكان قريب.

كيفية اكتشاف النجوم المخفية

وللتمكن من رؤية الأقزام البيضاء، استخدم الفريق بيانات من مطياف الأشعة فوق البنفسجية التابع لتلسكوب هابل الفضائي. عادةً ما تكون الأقزام البيضاء مرئية في الأشعة فوق البنفسجية، لكن الأقزام الحمراء تمثل مشكلة، فتوهجها الشديد غالبًا ما يحاكي إشارة القزم الأبيض، مما يربك المراقبين. وكان على الباحثين استخدام تقنيات معايرة خاصة للتأكد رسميًا من وجود النجوم الأربعة.

النظام الذي سعى إليه لمدة 27 عاما

تبين أن نظام G 203-47 مثير للاهتمام بشكل خاص. إنه على بعد 25 سنة ضوئية فقط من الشمس، لكن الأمر استغرق 27 سنة من وقت ملاحظة تمايله الشعاعي المميز لأول مرة حتى اكتشاف القزم الأبيض نفسه. الآن يعتبر هذا النجم رسميًا تاسع أقرب قزم أبيض إلى الشمس.

G 203-47 لديه غرابة أخرى. ويستغرق قزمه الأحمر أكثر من 100 يوم ليكمل ثورة حول محوره، بينما يدور قزمه الأبيض في 14.9 يوما فقط. عادة، تقوم الجاذبية “بمزامنة” مثل هذه الأزواج مع مرور الوقت – وبطريقة مماثلة، يواجه القمر دائمًا الأرض من جانب واحد. ولكن هنا يدور القزم الأحمر ببطء شديد بحيث لا تعمل هذه الآلية.

“من المثير للدهشة أن مجموعة G 203-47 لا ينبغي أن تدور ببطء شديد إذا تشكلت بنفس الطريقة مثل الأنظمة المماثلة. وهذا يشير إلى أن هذه الأنظمة الثنائية كان لها تاريخ تطوري مختلف تمامًا. وقد تعرض بعضها لتفاعلات قوية وطويلة الأمد في المراحل المبكرة، مما أدى إلى قفل المد والجزر. ويقول المؤلف المشارك في الدراسة الدكتور ديفيد ويلسون من جامعة كولورادو: “تعرض البعض الآخر، مثل G 203-47، لتأثيرات أكثر اعتدالًا وأقصر مما أدى إلى هذه الحالة غير العادية”. بولدر.

كم عدد النجوم المختبئة بجانبنا؟

وبفضل أربعة اكتشافات جديدة، تمكن الباحثون من تحسين إحصاء الأقزام البيضاء ضمن دائرة نصف قطرها 20 فرسخا فلكيا، أي ما يقرب من 65 سنة ضوئية من الشمس. من التفاصيل المهمة أن النماذج السكانية النجمية سابقًا تنبأت بوجود ما يقرب من هناك 4-5 أزواج قريبة متشابهة من الأقزام البيضاء والحمراء في هذه المنطقة، وقد وجد العلماء 4 منها بالضبط، وهو ما يتطابق تقريبًا تمامًا مع النظرية.

ويشير البروفيسور بيير إيمانويل تريمبلاي من مجموعة علم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة وارويك إلى أن العمل قد بدأ للتو.

“تم مسح حوالي 30٪ فقط من الأقزام الحمراء ضمن 20 فرسخًا فلكيًا بشكل منهجي بحثًا عن رفاق الأقزام البيضاء المخفية. ونحن نعتقد أنه في بيئتنا النجمية المحلية قد يكون هناك ما يصل إلى 9 أو 10 أنظمة مزدوجة إضافية، والتي لم نكتشفها بعد. إذا بذلنا المزيد من الجهود المركزة في مراقبة الأقزام الحمراء، فقد نجد المزيد من المفاجآت مثل هذه”.