تحذير من تحول النظام الثنائي في درب التبانة من مستقر إلى مستعر

منوعات

تحذير من تحول النظام الثنائي في درب التبانة من مستقر إلى مستعر

16 أيار 2022 08:06

تعد أنظمة النجوم المتعددة شائعة جداً في مجرة ​​درب التبانة، وفي حين أن معظم هذه الأنظمة عبارة عن أنظمة ثنائية تتكون من نجمتين، فإن البعض الآخر يحتوي على ثلاثة أو أربعة أو حتى ستة نجوم، وتميل هذه الأنظمة إلى أن تكون مستقرة جداً نظراً لأن الأنظمة غير المستقرة تميل إلى التفكك أو الاندماج بسرعة إلى حد ما،

نظام النجوم الثنائي
 ولكن في بعض الأحيان يمكنك الحصول على نوع من النظام الفوقي المستقر، الذي يدوم لفترة كافية لتتطور النجوم بينما تظل مستقرة في النهاية، وهذه النهاية يمكن أن تكون مستعر أعظم.
كل ذلك يعود إلى ديناميكيات الجاذبية، ففي الفيزياء النيوتونية، تكون كتلتان تدور كل منهما في المدار بمعزل عن الأخرى مستقرة دائماً، والمسارات الوحيدة التي يمكن أن تأخذها هي مدارات بيضاوية، وهذا هو السبب في أن الثنائيات البسيطة هي أكثر أنظمة النجوم المتعددة شيوعاً، وبمجرد أن يكون لديك ثلاث كتل أو أكثر، تصبح الأمور أكثر تعقيداً، وتكون معقدة للغاية لدرجة أنه لا يوجد حل دقيق لمشكلة الأجسام الثلاثة، ناهيك عن أربعة أو أكثر.

أنظمة نجوم متعددة
لحسن الحظ، يمكننا عمل نماذج مدارية عالية الدقة، لذلك، وبينما ليس لدينا حل دقيق لأنظمة النجوم المتعددة، لكن إذا قمنا بإجراء قياسات دقيقة للحركات النجمية، فيمكننا إنشاء نموذج دقيق، وهذه النماذج دقيقة للغاية لدرجة أنها تقدم تنبؤات جيدة عبر ملايين السنين، ويقودنا هذا إلى نظام نجم مثير للاهتمام يُعرف باسم HD 74438.
تم اكتشافه في عام 2017 بواسطة مركبة الفضاء غايا، وهو ما يُعرف باسم الجهاز الثنائي الطيفي المزدوج، وهذا يعني أن تلسكوبات غايا ليست قوية بما يكفي لمراقبة النجوم الفردية، لكننا نعلم أنها موجودة هناك بسبب أطيافها النجمية، وبينما تدور النجوم حول بعضها البعض، يتغير دوبلر أطياف كل نجم قليلاً بسبب حركتهم النسبية، لذا يمكننا حساب حركتهم وسرعتهم.

تحول النظام الثنائي من مستقر إلى مستعر
وفي مقال نُشر مؤخراً في مجلة علم الفلك، استخدم فريق أرصاد طيفية أرضية بدقة HD 74438 لتحديد مدارات النجوم الأربعة، وأكدوا أن النجوم في تكوين 2 + 2، حيث يتم إقران النجوم في ثنائيات مدارية قريبة تدور ببطء حول بعضها البعض، لكن قياساتهم كانت دقيقة بما يكفي لإظهار أن الجاذبية الطفيفة للثنائي الخارجي تجعل الثنائي الداخلي غير مستقر.
لا يزال HD 74438 صغيراً جداً، وهو جزء من كتلة مفتوحة تعرف باسم IC 2391، يبلغ عمرها 43 مليون سنة فقط، وكل النجوم لها كتلة مماثلة للشمس، لذا سيكون لها عمر مماثل، وبالنظر إلى الوقت الكافي، من المرجح أن تنهي النجوم حياتها كأقزام بيضاء، ونظراً لأن عدم استقرار الجاذبية للنظام صغير، يمكن للنجوم أن تعيش طويلاً بما يكفي لتصبح أقزام بيضاء، لكن مداراتهم ستظل غير مستقرة، وقد يتسبب ذلك في اصطدامها في النهاية.
هذا هو المكان الذي تصبح فيه الأشياء مثيرة للاهتمام بعض الشيء لأن HD 74438 هو مثال رائع لكيفية تطور نظام النجوم المتعددة لإنشاء اندماج الأقزام البيضاء، حيث أن اندماج الأقزام البيضاء إحدى الطرق التي تحدث بها المستعرات الأعظمية من النوع Ia، وتلعب هذه المستعرات الأعظمية دوراً رئيسياً في قياساتنا للتوسع الكوني، ويمكن أن تكون أنظمة النجوم المتعددة مثل HD 74438 سبباً رئيسياً للمستعرات الأعظمية من النوع Ia، بينما تشكل الثنائيات المزدوجة جزءاً صغيراً من أنظمة النجوم المتعددة، وتظهر هذه الدراسة أنها يمكن أن تكون في كثير من الأحيان في علاقة غير مستقرة وطويلة الأمد.


المصدر: Universe Today