اكتشاف نجم غامض محترق ذي وجهين يحير العلماء

اكتشف علماء الفلك نجما غريبا ذا وجهين، يتكون من الهيدروجين من جانب والهيليوم من الجانب الآخر.

وهذه هي المرة الأولى التي يكتشف فيها علماء الفلك نجما وحيدا يبدو أنه طور تلقائيا وجهين متباينين.

إقرأ المزيد "نجوم شبحية" تصطف في نمط غريب في مجرتنا والعلماء يحددون السبب

وأُطلق على القزم الأبيض المكتشف حديثا اسم يانوس (أو جانوس)، نسبة إلى إله البوابات والمداخل والانتقالات والطرق والممرات والمخارج في الميثولوجيا الرومانية، وهذا الإله له وجهان، وجه ينظر للمستقبل ووجه ينظر للماضي.

ويقع يانوس على بعد أكثر من 1000 سنة ضوئية في كوكبة الدجاجة، واسمه العلمي الرسمي هو ZTF J203349.8 + 322901.1.

وقالت المؤلفة الرئيسية للدراسة الدكتورة إيلاريا كايازو من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "يتغير سطح القزم الأبيض تماما من جانب إلى آخر. وعندما أعرض هذه الملاحظات على الناس، فإنهم يكونون في حالة ذهول".

ويشير الفريق الدولي إلى أن الظواهر الغريبة قد تكون ناجمة عن الشمس المحترقة التي تمر بمرحلة نادرة من التطور.

وأوضحت الدكتورة كايازو: "ليس كل الأقزام البيضاء، بل بعضها، تنتقل من كونها هيدروجينية إلى هيمنة الهيليوم على سطحها. وربما نكون قد أمسكنا هذا القزم الأبيض متلبسا".

ويتكون النجم الأزرق الملون أساسا من الهيدروجين من جهة والهيليوم من جهة أخرى. ويبدو جانب الهيدروجين أكثر إشراقا.

Illaria Caiazzo, a postdoctoral scholar research associate at @PMACaltech, explains how her team used @ztfsurvey to discover a very unusual "two-faced" white dwarf – one side is all helium and the other side, hydrogen.https://t.co/kGAeL7TlJIpic.twitter.com/oZkEQ03shQ

— Caltech (@Caltech) July 19, 2023

وقد تكون هذه الظاهرة ناتجة عن اختلاط المواد، المعروف باسم الحمل الحراري. فعلى جانب الهليوم، الذي يظهر فقاعيا، تم تدمير طبقة الهيدروجين الرقيقة الموجودة على السطح، ما أدى إلى ظهور الهيليوم تحتها.

إقرأ المزيد احتضار "عملاق أحمر" يصدم علماء الفلك بـ "أجنحة" سماوية رائعة

والأقزام البيضاء هي البقايا المحترقة للنجوم التي كانت في يوم من الأيام مثل شمسنا. عندما تستهلك النجوم وقودها، فإنها تنهار على نفسها. ومع ذلك، فإن الضغط الناتج عن هذا الانكماش الهائل يتسبب في ارتفاع درجة حرارة النواة، ثم يتضخم النجم حتى 400 ضعف حجمه الأصلي، وهي مرحلة "العملاق الأحمر".

وفي نهاية المطاف، تتلاشى موادها الخارجية ويتقلص اللب إلى أقزام بيضاء كثيفة شديدة السخونة. وهو السيناريو المتوقع لنجمنا، حيث ستبدأ الشمس بالتطور لتصبح قزما أبيض في نحو خمسة مليارات سنة.

تم اكتشاف يانوس بواسطة Zwicky Transient Facility (ZTF)، وهو ماسح ضوئي في مرصد بالومار بالقرب من سان دييغو.

وكانت الدكتورة كايازو تبحث عن أقزام بيضاء ممغنطة للغاية، كانت عثرت عليها هي وفريقها سابقا باستخدام جهاز ZTF.

وأظهرت التحقيقات الإضافية أن يانوس يدور حول محوره كل 15 دقيقة. وكشف عن الطبيعة الدرامية ذات الوجهين للقزم الأبيض.

واستخدم الفريق مطيافا لنشر ضوء القزم الأبيض في قوس قزح بأطوال موجية تحتوي على بصمات كيميائية. وكشفت البيانات عن وجود الهيدروجين عندما كان جانب واحد من الجسم معروضا - والهيليوم فقط عندما يتأرجح الجانب الآخر في الإطار.

إقرأ المزيد رصد أبرد نجم حتى الآن يصدر إشارات راديو لا ينبغي أن يكون قادرا على إنتاجها

وبعد تشكل الأقزام البيضاء، تغرق عناصرها الأثقل في اللب وتكون عناصرها الأخف من الهيدروجين، الأخف وزنا من كل  العناصر التي تطفو إلى الأعلى. ولكن بمرور الوقت، عندما تبرد الأقزام البيضاء، يُعتقد أن المواد تختلط معا.

وفي بعض الحالات، يتم خلط الهيدروجين بالداخل وتخفيفه لدرجة أن الهيليوم يصبح أكثر انتشارا.

وقد يتطور أحد الجانبين قبل الآخر بسبب المجالات المغناطيسية.

وأوضحت الدكتورة كايازو: "المجالات المغناطيسية حول الأجسام الكونية تميل إلى أن تكون غير متماثلة، أو أقوى من جانب واحد. ويمكن للحقول المغناطيسية أن تمنع اختلاط المواد. لذا، إذا كان المجال المغناطيسي أقوى من جانب واحد، فسيكون لهذا الجانب اختلاط أقل وبالتالي المزيد من الهيدروجين. ومن ناحية أخرى، قد تغير الحقول ضغط وكثافة غازات الغلاف الجوي".

وأشار المؤلف المشارك البروفيسور جيمس فولر، وهو أيضا من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "قد تؤدي الحقول المغناطيسية إلى انخفاض ضغط الغاز في الغلاف الجوي وقد يسمح هذا لمحيط الهيدروجين بالتشكل حيث تكون المجالات المغناطيسية أقوى. ولا نعرف أيا من هذه النظريات صحيح ولكن لا يمكننا التفكير في أي طريقة أخرى لشرح الجوانب غير المتماثلة من دون الحقول المغناطيسية".

ويأمل الفريق في العثور على المزيد من الأقزام البيضاء الشبيهة بيانوس باستخدام مسح السماء من ZTF.

نُشرت الورقة البحثية في مجلة Nature.

المصدر: مترو

المصدر: RT Arabic