كلا النجوم في هذا النظام الثنائي لديهم أقراص تراكم حولهم

Send

تُظهر النجوم كل أنواع السلوكيات أثناء تطورها. تتضاءل الأقزام الحمراء الصغيرة لمليارات أو حتى تريليونات السنين. تحترق النجوم الضخمة ساخنة ومشرقة لكنها لا تدوم طويلاً. ثم بالطبع هناك مستعرات أعظمية.

تمر بعض النجوم الأخرى بفترة اشتعال شديد عندما لفت الشباب ، ولفتت تلك النجوم الفتية انتباه علماء الفلك. يستخدم فريق من الباحثين صفيف Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA) لمحاولة فهم إحراق الشباب. قد تكون دراستهم الجديدة قد وجدت السبب ، وربما ساعدت في الرد على مشكلة طويلة الأمد في علم الفلك.

نوع النجم المعني هو نجوم FU Orionis (FU Ori). FU Orionis هو نوع من النجوم ، ونجم معين أيضًا في كوكبة Orion. تم تسمية النوع بعد النجم المحدد ، الذي كان الأول من نوعه الذي تم إحراقه في عام 1937.

نجوم FU Ori هي نجوم شابة ليست في التسلسل الرئيسي حتى الآن ، ولم تكتسب كل كتلتها. يمكن أن تشتعل عدة مرات من الحجم في سنة واحدة فقط. يمكن أن تستمر هذه النوبات المشتعلة لعقود ، ويعتقد الباحثون أن النشاط ناتج عن زيادة التراكم في شباب النجم. يعتقد العلماء أنه أثناء الحرق ، يمكن أن يحصل النجم على كمية كبيرة من كتلته النهائية.

"التزايد العرضي وانعكاساته على تكوين النجوم والكواكب ليست مفهومة جيدًا."
بيريز وآخرون آل. 2020

الآن فريق من الباحثين يدرسون نجوم FU Ori عن كثب. قاد الدراسة سيباستيان بيريز من جامعة سانتياغو ، تشيلي. ورقتهم الجديدة بعنوان "حل نظام FU Orionis مع ALMA: تفاعل الأقراص المزدوجة؟" نشر في مجلة الفيزياء الفلكية.

يرغب العلماء في معرفة السبب وراء هذا التراكم والحرق المرتبط به. هل يختبرها بعض النجوم فقط؟ أم أنها مرحلة يمر بها كل النجوم أو معظمها؟ كم يستغرق من الوقت؛ يحدث هذا مرة واحدة فقط في عمر النجم ؛ لماذا تنتهي؟

النجوم الأولية الشابة أقل سطوعًا مما كان متوقعًا وفقًا لفهمنا للتكوين النجمي. يُعرف هذا باسم "مشكلة اللمعان" في علم الفلك ، ويصارع العلماء هذه المشكلة منذ فترة طويلة. إذا كانت النجوم الصغيرة تتراكم بمعدل منتظم ، فيجب أن تكون أكثر إضاءة. إذا أظهر جميع النجوم الشباب نشاط الإشعال الذي شوهد في نجوم FU Ori ، يمكن أن يفسر هذا اللمعان المفقود. تساءل علماء الفلك لبعض الوقت عما إذا كان التراكم الجماعي في هذه النجوم الناشئة الصغيرة قد لا يكون ثابتًا ، وإذا كان ذلك قد يفسر مشكلة اللمعان.

يقول المؤلفان في ورقتهما: "التزايد العرضي وانعكاساته على تكوين النجوم والكواكب غير مفهومة جيدًا". تم اقتراح العديد من العمليات الفيزيائية لشرح مثل هذه الأحداث المتراكمة المثيرة. تشمل الآليات الأكثر تفضيلًا تجزئة القرص والهجرة الداخلية اللاحقة للأجزاء ، وعدم استقرار الجاذبية ، وعدم استقرار دوران مغناطيسي من بين أمور أخرى ".

النجم الأصلي FU Ori هو الاسم نفسه ، FU Orionis ، في كوكبة Orion. وقد لوحظ إحراقها في عام 1937 ، وزاد حجمها من 16.5 إلى 9.6. اعتقد الفلكيون أنه الوحيد من نوعه ، حتى لوحظ الآخرون.

FU Orionis هو في الواقع نجمان ، كل منهما محاط بقرص تراكم خاص به. إنهم في أوريون ، على بعد حوالي 1360 سنة ضوئية. ألقى بيريز وفريق الباحثين نظرة فاحصة على النظام باستخدام ALMA ، وهي الخطوة الأولى لفهم سلوك الإشعال الزوجي الثنائي.

كشفت ALMA عن قرصين للتراكم ، أحدهما حول كل نجم. استخدم العلماء الملاحظات والنماذج لاستنتاج أن كل من الأقراص يبلغ حوالي 11 وحدة فلكية في نصف القطر ، وهي صغيرة ولكنها قابلة للمقارنة مع الأقراص النجمية الأخرى. يتم فصل زوج الأقراص بنحو 250 وحدة فلكية.

المفتاح لفهم النشاط المشتعل في هذه النجوم هو حركة أو حركية أقراصها. أثناء دراسة الفريق للأقراص ، وجدوا أن كل واحد منها منحرف وغير متماثل. يعتقدون أن ذلك قد يكون سببه نوع من التحليق بواسطة نجم آخر. يمكن أن يكون ناتجًا أيضًا عن التفاعلات بين الأقراص نفسها. يمكن أن يتسبب أيٌّ من هذين النوعين في تراكم عرضي وحرق.

ووجد الفريق أيضًا دليلًا على تدفق طويل ومتعرج للغاز بين الأقراص. يقوي هذا الدفق الحجة القائلة بأن الأقراص تتفاعل. كما يقولون في ورقتهم ، "إن الانبعاثات التي تكشف عن دوران القرص تظهر أيضًا غير متساوية ومشوهة ، مما يشير إلى أن الأقراص عرضة للتفاعل في شكل طيران."

يشير المؤلفون أيضًا إلى بديل للتفاعل بين القرص والأقراص اقترحه فريق آخر من الباحثين. "هنا ، يؤدي التقاط جزء من سحابة أو جزء من سحابة أيضًا إلى سدم انعكاسية على شكل قوس <قوس الغاز الذي يربط الأقراص.> يؤدي التقاط هذه القطعة السحابية أيضًا إلى تجديد القرص مما يسمح بإمداد جديد من المواد للحفاظ على ارتفاع معدل الزيادة ".

لا تجيب الدراسة على سؤال الإنارة المفقود مرة وإلى الأبد. ولكن باستخدام ALMA لإلقاء نظرة فاحصة على الزوج الثنائي FU Ori ، طور فريق العلماء فهمنا للتراكم العرضي والحرق. هناك أزواج ثنائية أخرى لنجوم FU Ori ، وستكون أهدافًا للدراسة في المستقبل.