كشفت مجموعة غير عادية من النجوم في كوكبة أوريون عن أسرارها. لفت FU Orionis، وهو نظام نجمي مزدوج، انتباه علماء الفلك لأول مرة في عام 1936، عندما أصبح النجم المركزي فجأة أكثر سطوعًا بمقدار 1,000 مرة من المعتاد. هذا السلوك المتوقع من النجوم المحتضرة لم يسبق له مثيل في نجم شاب مثل فو أوريونيس. الآن قام الباحثون بحل اللغز
تكشف مراقبات ALMA لـ FU Orionis كيف أن تراكم الجاذبية من تيار غازي سابق يسبب سطوعًا مفاجئًا في النجوم الشابة، مما يلقي الضوء على عمليات تكوين النجوم والكواكب.
كشفت مجموعة غير عادية من النجوم في كوكبة أوريون عن أسرارها. لفت FU Orionis، وهو نظام نجمي مزدوج، انتباه علماء الفلك لأول مرة في عام 1936، عندما أصبح النجم المركزي فجأة أكثر سطوعًا بمقدار 1,000 مرة من المعتاد. هذا السلوك المتوقع من النجوم المحتضرة لم يسبق له مثيل في نجم شاب مثل فو أوريونيس.
وقد ألهمت هذه الظاهرة الغريبة تصنيفًا جديدًا للنجوم التي تحمل الاسم نفسه (FUor Stars). تشتعل النجوم فجأة، وتتفجر بالسطوع، قبل أن تخفت مرة أخرى لسنوات عديدة بعد ذلك.
ومن المفهوم الآن أن هذا السطوع يرجع إلى امتصاص النجوم للطاقة من محيطها من خلال تراكم الجاذبية، وهي القوة الرئيسية التي تشكل النجوم والكواكب. ومع ذلك، كيف ولماذا يحدث هذا يظل لغزا - حتى الآن، وذلك بفضل علماء الفلك الذين يستخدمون مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / تحت المليمترية (ALMA).
الملاحظات الرائدة مع ALMA
"لقد ظل FU Ori يضخ المواد فيه منذ ما يقرب من 100 عام للحفاظ على ثورانه. "لقد وجدنا أخيرًا إجابة لسؤال حول كيفية تجديد هذه النجوم المتفجرة الشابة كتلتها"، يوضح أنطونيو هيلز، نائب مدير مركز ألما الإقليمي في أمريكا الشمالية، والعالم في المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي، والمؤلف الرئيسي لهذه الدراسة، التي نشرتها في 29 أبريل في مجلة الفيزياء الفلكية. "للمرة الأولى، لدينا دليل رصد مباشر للمواد التي تغذي الانفجارات."
نظرة فاحصة على نظام FU Ori الثنائي ومسار التراكم المكتشف مؤخرًا. يُظهر انطباع هذا الفنان المسار المكتشف حديثًا الذي يغذي الكتلة باستمرار من الغلاف إلى النظام الثنائي. الائتمان: NSF/NRAO/S. دانييلو
كشفت عمليات رصد ALMA عن وجود تيار طويل ورفيع من أول أكسيد الكربون يمتد إلى FU Orionis. ويبدو أن هذا الغاز لم يكن لديه ما يكفي من الوقود لتحمل الانفجار الحالي. بدلًا من ذلك، من المحتمل أن يكون مسار التراكم هذا عبارة عن بقايا مكون بين نجمي سابق وأكبر بكثير كان قد اجتاح هذا النظام النجمي الشاب.
يشرح هالز: "من المحتمل أن التفاعل مع تيار أكبر من الغاز في الماضي جعل النظام غير مستقر وتسبب في زيادة السطوع".
التقدم في فهم تكوين النجوم
استخدم علماء الفلك تكوينات عديدة لهوائيات ALMA لالتقاط أنواع مختلفة من الانبعاثات القادمة من FU Orionis، واكتشاف تدفق الكتلة إلى النظام النجمي. كما قاموا بدمج طرق عددية مبتكرة لنمذجة التدفق الجماعي كتيار تراكمي وتقييم خصائصه.
يقول أشيش جوبتا، طالب الدكتوراه في المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO)، وأحد مؤلفي الدراسة: "لقد قارنا شكل وسرعة البنية المرصودة مع تلك المتوقعة من سحابة الغاز المتساقطة، وكانت الأرقام منطقية". الورقة التي طورت الطرق المستخدمة لنمذجة تيار التراكم.
نظرة فاحصة على نظام FU Ori الثنائي ومسار التراكم المكتشف حديثًا. يُظهر انطباع هذا الفنان المسار المكتشف حديثًا الذي يغذي الكتلة باستمرار من الغلاف إلى النظام الثنائي. الائتمان: NSF/NRAO/S. دانييلو
يضيف سيباستيان بيريز من جامعة سانتياغو دي تشيلي (USACH): "يمنحنا ألما نظرة شاملة على ديناميكيات تكوين النجوم والكواكب، بدءًا من السحب الجزيئية الكبيرة التي تولد فيها مئات النجوم، وحتى المقاييس الأكثر شيوعًا للأنظمة الشمسية". ، مدير مركز الألفية للكواكب الشابة وأقمارها (YEMS) في تشيلي، والمؤلف المشارك لهذه الدراسة.
كشفت هذه الملاحظات أيضًا عن تدفق أول أكسيد الكربون يتحرك بشكل أبطأ من FU Orionis. هذا الغاز لا علاقة له بالثوران الأخير. في الواقع، فهو يشبه التيارات التي يتم ملاحظتها حول الأجسام الأولية الأخرى.
ويضيف هالز: "من خلال فهم كيفية تشكل هذه النجوم الغريبة، فإننا نؤكد ما نعرفه عن كيفية تشكل النجوم والكواكب المختلفة. نعتقد أن جميع النجوم تخضع لأحداث انفجارية. هذه الانفجارات مهمة لأنها تؤثر على التركيب الكيميائي للأقراص التراكمية حول النجوم الناشئة والكواكب التي تشكلها في النهاية.
يضيف هالز: "لقد قمنا بدراسة FU Orionis منذ عمليات رصد ALMA الأولى في عام 2012". إنه لأمر رائع أن نحصل أخيرًا على الإجابات."
المزيد عن هذا الموضوع على موقع العلوم:
