طرد Stellar Duos: شركة البؤس يحب

 

شمسنا هي نجمة منفردة ، تجولت أشقائها النجمية البراقة في مناطق أخرى من مجرتنا درب التبانة منذ فترة طويلة. ومع ذلك ، فإن نجمنا الجميل ، ولكن الوحيد ، هو استثناء للقاعدة العامة. وذلك لأن معظم النجوم يسكنون بصحبة آخرين من نوعهم. في الواقع ، تشير الملاحظات التي أجريت على مدى القرنين الماضيين إلى أن 50٪ أو أكثر من جميع النجوم المرئية أعضاء في أنظمة نجميّة متعددة. تسمى أنظمة النجوم المتعددة الأكثر شيوعًا الأنظمة الثنائية ، وتحتوي على نجمتين شقيقتين تدوران حول مركز الجاذبية المشترك (مركز الثقل). في مايو 2019 ، قام فريق من علماء الفلك باستخدام تلسكوب شاندرا بالأشعة السينية أظهر ما يمكن تحقيقه عندما تحب التلسكوبات الفضائية شاندرا تُستخدم لدراسة عناقيد المجرات لفترات طويلة. من خلال الجمع بين 15 يوما بقيمة شاندرا ملاحظات ريونا عنقود المجرة ، الذي انتشر بين عامي 1999 و 2015 ، اكتشف الفلكيون وجود ثنائي نجمي مؤسف تم طرده بشكل مأساوي من مجراتهم المضيفة التي تسكن الكتلة.

تولد النجوم عندما تتشكل كتلة كثيفة للغاية من المواد ، متضمنة داخل الطيات المتصاعدة والدائرية لإحدى الكتل العملاقة والباردة والظلام. غيوم جزيئية التي تطارد مجرتنا درب التبانة ، تنهار تحت ضغط لا يرحم لجاذبيتها. هذه الغيوم الجميلة المتموجة في ولادة النجوم تعمل كمهد لنجوم صغيرة متلألئة (البروستار) ، هذا الشكل مع انهيار النقطة الكثيفة. ومع ذلك ، فإن معظم النقط تتكسر ، وتشكل عدة نجوم شقيقة ، بدلاً من نجمة فردية مثل شمسنا.

الثنائيات النجمية أثبتوا أنفسهم مرارًا وتكرارًا أنهم أدوات قيّمة يستخدمها علماء الفلك في ملاحظاتهم – وهم مفيدون بشكل خاص لدراسات الأشعة السينية. لعدد كبير من الأنظمة الثنائية يدور الثنائي النجمي حول مركز كتلتهما المشتركة نتيجة لجاذبيتهما المتبادلة. ولكن ، تنشأ مضاعفات عندما يتطور النجمان الشقيقان بشكل مستقل (يوميات واسعة) . ثنائيات عريضة يمكن مقارنته مع الأشقاء الذين يعيشون في مدن مختلفة ولكن مع ذلك يظلون على اتصال من خلال التحدث على هواتفهم. ثنائيات عريضة تلعب دورًا مهمًا بشكل خاص في علم الفلك لأنها أفضل أداة متاحة عندما يسعى الفلكيون لقياس الكتل النجمية. وذلك لأن الفلكيين ، من خلال مراقبة كل من فترة وحجم المدار ، يمكنهم بعد ذلك تطبيق نظرية الجاذبية على ملاحظاتهم.

ومع ذلك ، ليس كل شيء النجوم الثنائية هي بعيدة جدًا ، ويمكن مقارنة هذه النجوم الأكثر ترابطًا مع الأشقاء الذين يعيشون في نفس الشارع. هذه الثنائي النجمى اللطيف مدبلج بشكل مناسب ثنائيات قريبة ، والنجمان المعنيان قريبان جدًا من بعضهما البعض لدرجة أنهما قادران على نقل المادة إلى بعضها البعض. يؤثر هذا التبادل بشكل كبير على مظهر كلا النجمين ، وكذلك الطريقة التي يتطوران بها.

في كثير من الأحيان، الثنائيات النجمية رصدها علماء الفلك باستخدام الأطوال الموجية البصرية لاكتشافها. لهذا السبب ، هذه النجوم المزدوجة يشار إليها بشكل مناسب باسم ثنائيات بصرية . عدد كبير من ثنائيات بصرية تمتلك فترات مدارية طويلة يمكن أن تصل إلى عدة قرون أو آلاف السنين. هذا يعني أن مداراتها تحدد بشكل سيئ من قبل علماء الفلك ، لأنها غير مؤكدة أو غير معروفة تمامًا. يمكن للفلكيين أيضًا اكتشاف هذه الثنائيات النجمية باستخدام تقنيات غير مباشرة ، مثل التحليل الطيفي (الثنائيات الطيفية) أو علم الفلك (الثنائيات الفلكية). اذا كان نجمة مزدوجة فرص النظام للدوران في طائرة على طول الفلكيين & # 39 ؛ خط البصر ، فإن شقيقيه النجمين سوف يتفوقان ويعبران بعضهما البعض. يشار إلى هذه الأزواج النجمية باسم كسوف الثنائيات . وبدلاً من ذلك ، إذا تم اكتشاف النجمين بسبب التغيرات في السطوع أثناء الكسوف والعبور ، فسيتم تسميتهما ثنائيات ضوئية.

إذا كان الاثنان الثنائية النجوم الشقيقة قريبة بما فيه الكفاية من بعضها البعض لدرجة أنها يمكن أن تشوه الجاذبية النجمية الخارجية المتبادلة الجاذبية. في بعض الأحيان هذه إغلاق الأنظمة الثنائية قادرون على تبادل الكتلة ، مما قد يتسبب في تطورها بطريقة لا يمكن أن تنفرد بها النجوم مثل شمسنا. النجوم الثنائية شائعة أيضًا مثل نوى الكثيرين السدم الكوكبية ويمكن لهذه النجوم أن تكون بمثابة أسلاف كليهما نوفي و اكتب المستعرات الأعظمية. على حد سواء نوفي و اكتب المستعرات الأعظمية Ia تنطوي على نوع من الجثة النجمية تسمى أ نجم قزم أبيض ، وهو النواة المتبقية لنجم "عادي" صغير يحترق الهيدروجين مثل شمسنا التي استهلكت إمدادها الضروري من وقود الصهر النووي ونفث طبقاته الغازية الخارجية في الفضاء. أ نوفا هو انفجار غير مميت يحدث على سطح قزم ابيض في النظام الثنائي. يحدث عندما نجم قزم أبيض تمكنت من امتصاص ما يكفي من الغاز من نجمتها الشقيقة المجاورة لجعلها تتراكم على سطحها لدرجة أنها تسبب انفجارًا رائعًا – لا يدمر مصاص الدماء قزم ابيض. ومع ذلك ، في بعض الأحيان قزم ابيض يدفع عن جريمته ويدمر نفسه بالكامل في اكتب المستعر الأعظم Ia انفجار. إذا عطشى قزم ابيض يسكن في النظام الثنائي مع نجمة شقيقة مؤسفة للغاية ، وتتمكن من "سرقة" ما يكفي من الغاز من ضحيتها ، ويتراكم الغاز على قزم أبيض على السطح إلى النقطة المأساوية التي تؤدي إلى انفجار حراري نووي هارب ينفجر قاتلة مصاص الدماء النجمية إلى smithereens. لا شيء قزم ابيض يبقى أن يحكي قصة كيف كان هناك نجم لم يعد هناك نجم.

شركة اثنان

المصطلح نجم ثنائي تم استخدامه لأول مرة من قبل عالم الفلك الإنجليزي المولد السير ويليام هيرشل (1738-1822) في عام 1802 ، عندما كتب:

إذا ، على العكس من ذلك ، يجب أن يكون هناك نجمان قريبًا جدًا من بعضهما البعض ، وفي نفس الوقت معزول حتى الآن بحيث لا يتأثر ماديًا بجاذبية النجوم المجاورة ، فسوف يشكلان نظامًا منفصلاً ، ويبقى متحدين رابطة الجاذبية المتبادلة الخاصة بهم تجاه بعضهم البعض. يجب أن يسمى هذا حقيقي نجمة مزدوجة ؛ وأي نجمين متصلان ببعضهما البعض يشكلان الثنائية النظام الفلكي الذي سننظر فيه الآن.

المصطلح نجم ثنائي عادة ما يقتصر الأمر فقط على تلك الثنائيات النجمية التي تدور حول مركز كتلتها المشتركة. مصطلح أكثر عمومية نجمة مزدوجة يعين أزواج من النجوم التي لوحظ أنها قريبة جدًا من بعضها البعض في السماء. هذا التمييز بين النجوم الثنائية و النجوم المزدوجة لا تُصنع عادةً بلغات أخرى غير الإنجليزية. بالتالي، النجوم المزدوجة يمكن للإثنين الأنظمة الثنائية أو مجرد نجمين يبدو أنهما قريبان من بعضهما البعض في السماء ولكن ، مع ذلك ، في الواقع لديهما مسافات حقيقية مختلفة جدًا عن شمسنا ( الزوجي البصري أو أزواج بصرية) .

منذ اختراع التلسكوبات الأولى عدد كبير من النجوم المزدوجة تم الكشف عنها. تشمل الأمثلة المبكرة النجوم المدبلجة Mizar و Acrux . Mizar يقع في الدب الأكبر (Ursa Major) كوكبة ، وقد لوحظ أن أ نجمة مزدوجة الفلكي الإيطالي جيوفاني باتيستا ريتشولي (1598-1671) عام 1650. ومع ذلك ، Mizar ربما تم اكتشافه في وقت سابق من قبل عالم الفلك الإيطالي بينيديتو كاستيلي (1578-1643) والفلكي الإيطالي العظيم والفيزيائي جاليليو جاليلي (1564-1642). أكروكس نجم جنوبي لامع يقع في الصليب الجنوبي. تم اكتشافه ليكون أ نجمة مزدوجة من قبل عالم الرياضيات الفرنسي جان دي فونتيناي (1643-1710) في 1685.

كان الفيلسوف الطبيعي الإنجليزي جون ميشيل (1724-1793) أول من اقترح ذلك النجوم المزدوجة مرتبطان جسديًا ببعضهما البعض بالجاذبية. في عام 1767 ، جادل ميشيل أن احتمال أن أ نجمة مزدوجة كان مجرد نتيجة لمحاذاة الصدفة غير محتملة. بدأ ويليام هيرشل بالمراقبة النجوم المزدوجة في عام 1779 وبعد ذلك بوقت قصير تم نشر كتالوجات منشورة حول 700 النجوم المزدوجة. بحلول عام 1803 ، تمكن هيرشل من اكتشاف التغييرات في المواقف النسبية للكثيرين النجوم المزدوجة على مدى عقدين ونصف. ومضى ليخلص إلى أن النجوم المزدوجة الذي اكتشفه يجب أن يكون الأنظمة الثنائية. ومع ذلك ، فإن المدار الأول من أ نجم ثنائي لم يتحدد حتى عام 1827 ، عندما قام الفلكي الفرنسي فيليكس سافاري (1797-1841) بحساب مدار شي أورسا ماجوريس.

منذ تلك الاكتشافات المبكرة ، المزيد النجوم المزدوجة تم قياسها وفهرستها. ال كتالوج نجمة واشنطن المزدوجة هي قاعدة بيانات تسرد النجوم المرئية المزدوجة جمعتها المرصد البحري للولايات المتحدة. يحتوي هذا الكتالوج على أكثر من 100،000 النجوم المزدوجة ، بما فيها النجوم الثنائية و الزوجي البصري. تم تحديد المدارات لبضعة آلاف فقط من هذه المدارات النجوم المزدوجة ، ومعظمها لم يتم تأكيده أيضًا النجوم الضوئية المزدوجة أو صحيح ثنائيات. يمكن تحديد هذا التأكيد من خلال مراقبة الحركة النسبية للثنائيات النجمية. إذا كانت الحركة جزءًا من مدار ، أو إذا كان النجمان يملكان سرعات شعاعية مماثلة وكان الفرق في حركاتهما المناسبة صغيرًا مقارنة بحركتهما الصحيحة المشتركة ، فمن المحتمل أن يكون الثنائي مرتبطًا جسديًا. واحدة من المهام المتبقية للتحقيق المرئي النجوم المزدوجة هو جمع ما يكفي من الملاحظات لإثبات أو دحض علاقة الجاذبية بين أزواج النجوم.

عندما يحب البؤس الشركة

أزواج ثنائية يمكن أن تتكون من عدد من التركيبات المختلفة للثنائيات النجمية التسلسل الرئيسي (حرق الهيدروجين) النجوم مثل شمسنا ، أو يمكن أن تكون زوجًا من كرات غريبة غريبة وكثيفة – مثل النجوم النيوترونية و الثقوب السوداء للكتلة النجمية. النجوم النيوترونية يولدون عندما نجح نجم ضخم في حرق إمداداته الضرورية من الوقود الاندماجي النووي ثم قام بتفجير نفسه إلى smithereens في غضب اكتب الثاني انفجار المستعر الأعظم. يحدث هذا الانفجار عندما ينهار قلب النجم الضخم الفاشل على نفسه. ومع ذلك ، في ظل ظروف معينة ، هذه الانفجارات النارية والضخمة ليست متماثلة. إن الارتداد القوي الذي ينتج عن هذا الافتقار إلى التماثل يمكن أن يطرد النجم غير المحظوظ من مجرته المضيفة ، حيث كان يقيم سابقًا بسلام ، كنجم لا يزال يعيش على حرق الهيدروجين التسلسل الرئيسي من Hertzsprung-Russell رسم تخطيطي لتطور النجوم. ومع ذلك ، الجديد شاندرا تكشف النتائج أن البؤس أحيانًا يحب الصحبة. هذا لأن الوليد نجم نيوتروني رفيق مؤسف يتم طرده أيضًا من مجرة ​​منزله مع حطام نجمة أخته.

بالإضافة إلى هؤلاء طردوا بوقاحة ثنائيات الأشعة السينية ، ال شاندرا اكتشف الفلكيون حوالي 150 مصدرًا آخر يعيشون خارج حدود المجرات التي يلاحظها التلسكوب الفضائي. أحد الاقتراحات المحتملة التي توضح هذه الملاحظة تشير إلى أن هذه المصادر تقيم في الهالات ، أو في الضواحي البعيدة ريونا المجرة العملاقة المركزية للكتلة – حيث ولدوا. اقتراح ثان يشير إلى أنها كذلك ثنائيات الأشعة السينية التي تمزقت من مجرة ​​بفعل قوة الجاذبية القوية لمجرة مجاورة خلال التحليق. لكن التفسير الثالث يشير إلى أنهم كذلك ثنائيات الأشعة السينية تركت وراءها كجزء من بقايا مجرة ​​مؤسفة تم تجريدها من معظم نجومها نتيجة لتحطيم المجرة. يعتقد أن مثل هذه التفاعلات متكررة نسبيا في منطقة مزدحمة مثل تلك الموجودة في كتلة Fornax.

تم نشر ورقة تصف هذه النتائج الجديدة في عدد 1 مايو 2019 من المجلة الفيزيائية الفلكية.

About the author

Add comment

By user

Recent Posts

Recent Comments

Archives

Categories

Meta