تلسكوب ألما يكشف العناق السري للنجوم

على عكس شمسنا، تعيش معظم النجوم مع رفيق، وفي بعض الأحيان، يقترب 2 لدرجة أن أحدهما يبتلع الآخر مع عواقب بعيدة المدى.

وعندما استخدم فريق من علماء الفلك، بقيادة جامعة تشالمرز للتكنولوجيا بالسويد، تلسكوب ألما في تشيلي، لدراسة 15 نجمًا غير عادي، تفاجأوا عندما اكتشفوا أنهم جميعًا مروا بهذه المرحلة مؤخرًا.

وينتمي الـ 15 نجمًا إلى مجرتنا، درب التبانة، وهم على بعد 5000 سنة ضوئية من الأرض، وتظهر قياسات الباحثين أن جميع النجوم مزدوجة، وقد مروا جميعًا مؤخرًا بمرحلة نادرة غير مفهومة جيدًا، ولكن يُعتقد أنها تؤدي إلى العديد من الظواهر الفلكية الأخرى، ونُشرت نتائجهم هذا الأسبوع في المجلة العلمية "نيتشر أسترونومي".

ومن خلال توجيه هوائيات ألما نحو كل نجم وقياس الضوء من جزيئات مختلفة قريبة من كل نجم، كان الباحثون يأملون في العثور على أدلة على رفقائهم.

وهذه النجوم، التي أطلق عليها اسم "نوافير الماء"، كانت معروفة لعلماء الفلك بسبب الضوء الشديد المنبعث من جزيئات الماء، التي ينتجها غاز كثيف وسريع الحركة بشكل غير عادي.

ويقع تلسكوب ألما على ارتفاع 5000 متر فوق مستوى سطح البحر في تشيلي، وهو حساس للضوء بأطوال موجية تقارب الملليمتر واحد، وهو غير مرئي للعين البشرية، ولكنه مثالي للنظر من خلال طبقات مجرة درب التبانة من السحب البينجمية المغبرة نحو النجوم المغطاة بالغبار.

يقول ثيو خوري، المؤلف الأول للدراسة الجديدة: "كنا نشعر بالفضول الشديد بشأن هذه النجوم لأنها تبدو وكأنها تنفث كميات من الغبار والغاز في الفضاء، بعضها في شكل نفاثات بسرعات تصل إلى 1.8 مليون كيلومتر في الساعة، واعتقدنا أننا قد نجد أدلة على كيفية عمل النفاثات".

 واستخدم العلماء التلسكوب لقياس بصمات جزيئات أول أكسيد الكربون، CO، في ضوء النجوم، ومقارنة الإشارات من ذرات مختلفة (نظائر) من الكربون والأكسجين.

وعلى عكس جزيء ثاني أكسيد الكربون من السهل نسبيًا اكتشاف أول أكسيد الكربون في الفضاء، وهو أداة مفضلة لعلماء الفلك.

ويقول ثيو: "بفضل حساسية ألما الرائعة، تمكنا من اكتشاف الإشارات الخافتة جدًا من عدة جزيئات مختلفة في الغاز المنبعث من هذه النجوم، وعندما نظرنا عن كثب إلى البيانات، رأينا تفاصيل لم نكن نتوقع رؤيتها حقًا".

أكدت الملاحظات أن النجوم كانت كلها تنفجر من طبقاتها الخارجية، لكن نسب ذرات الأكسجين المختلفة في الجزيئات أشارت إلى أن النجوم لم تكن متطرفة من ناحية أخرى كما بدت، كما أوضح عضو الفريق فوتر فليمينجز، عالم الفلك في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا.

ويقول: "لقد أدركنا أن هذه النجوم بدأت حياتها بنفس كتلة الشمس، أو بضع مرات فقط، والآن أظهرت قياساتنا أنها طردت ما يصل إلى 50٪ من كتلتها الإجمالية، في المئات من السنين الماضية فقط، وشيء ما دراماتيكيا لابد أنه حدث لهم".

وخلص العلماء إلى أن الأدلة تشير جميعها إلى تفسير واحد، وهو أن كل هذه النجوم كانت مزدوجة، وقد مروا جميعًا بمرحلة يشترك فيها النجمان في نفس الغلاف الجوي، أحدهما احتضنه الآخر تمامًا.

ويقول عضو الفريق دانييل تافويا، من جامعة تشالمرز للتكنولوجيا: "في هذه المرحلة، يدور النجمان معًا في نوع من الشرنقة، وهذه المرحلة، التي نسميها مرحلة (الغلاف المشترك)، هي حقًا قصيرة وتستمر بضع مئات من السنين فقط".

وتدور معظم النجوم في الأنظمة الثنائية ببساطة حول مركز مشترك للكتلة، ومع ذلك، فإن هذه النجوم تشترك في نفس الغلاف الجوي، ويمكن أن تكون تجربة غيرت حياة النجم، وقد تؤدي إلى اندماج النجوم تمامًا.

ويعتقد العلماء أن هذا النوع من الأحداث الحميمة يمكن أن يؤدي إلى بعض أكثر ظواهر السماء إثارة.

ويوضح ثيو خوري أن فهم كيفية حدوث ذلك يمكن أن يساعد في الإجابة عن بعض أكبر أسئلة علماء الفلك حول كيفية حياة النجوم وموتها، مثل "ماذا يحدث لانفجار مستعر أعظم؟ كيف تقترب الثقوب السوداء بما يكفي لتصطدم؟ ما الذي يؤدي إلى تشكل الأجسام الجميلة والمتناظرة التي نطلق عليها اسم السدم الكوكبية؟