رأى علماء الفلك الغبار في الفضاء يدفعه ضوء النجوم


يكشف زوج من النجوم في مجرتنا عن كيفية دفع الضوء حول المادة. إنها المرة الأولى التي يرى فيها أي شخص بشكل مباشر كيف يغير ضغط الضوء المنبعث من النجوم تدفق الغبار في الفضاء.

يؤثر ضغط الإشعاع هذا على كيفية إزالة الغبار من المناطق القريبة من النجوم الفتية ويوجه تكوينها غيوم الغاز حول النجوم المحتضرة (SN: 9/22/20). يوفر نمط الغبار المحيط بزوج نجمي على بعد 5600 سنة ضوئية في كوكبة الدجاجة معمل نادر لمراقبة التأثير أثناء العمل، تقرير عالم الفلك Yinuo Han وزملاؤه في 13 أكتوبر طبيعة سجية.

لطالما عرف علماء الفلك أن الغبار الخارج من النجم WR 140 ورفيقه يتكون من غاز من هذين النجمين يتصادم ويتكثف في السخام. لكن الصور الملتقطة للزوجين على مدار 16 عامًا تظهر أن الغبار يتسارع أثناء انتقاله بعيدًا عن النجوم.

أفاد الباحثون أن الغبار يغادر النجوم في البداية بسرعة حوالي 6.5 مليون كيلومتر في الساعة. هذه السرعة كافية للقيام برحلة من الأرض إلى القمر في ما يزيد قليلاً عن نصف يوم. على مدار عام ، تصل سرعة الغبار إلى ما يقرب من 10 ملايين كم / ساعة.

جاء الوحي من مقارنة أوضاع قذائف الغبار المتراكزة من سنة إلى أخرى واستنتاج السرعة. تظهر حسابات الباحثين أن القوة التي تسرع الغبار هي الضغط الذي يمارسه الضوء المنبعث من النجوم ، كما يقول هان من جامعة كامبريدج. “ضغط الإشعاع [becomes apparent] فقط عندما نضع كل الصور بجانب بعضها البعض “.

لا تشعر طبقات الغبار هذه بدفع الضوء فحسب ، بل تمتد أيضًا إلى أبعد مما يمكن أن يراه أي تلسكوب – حتى هذا العام. صور من تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، أو JWST ، تصور المزيد من الطبقات المتربة حول WR 140 ومرافقته أكثر من أي وقت مضى ، قدم هان وفريق آخر تقريرًا في 12 أكتوبر علم الفلك الطبيعي.

للوهلة الأولى ، تشبه الأنماط المعقدة المحيطة بالنجوم شبكة العنكبوت العملاقة. لكن تحليل الباحثين يكشف عن أنها في الواقع قذائف غبار ضخمة ومتوسعة ومخروطية الشكل. إنها متداخلة داخل بعضها البعض ، وتتشكل واحدة جديدة كل ثماني سنوات بينما تكمل النجوم رحلة أخرى حول مداراتها. يقول هان في الصور الجديدة ، تبدو الأصداف مثل أقسام من الحلقات لأننا نلاحظها من الجانب.

محاكاة حاسوبية تظهر عمود غبار من نجمين يدوران في مدار
تُظهر محاكاة الكمبيوتر التي تأخذ ضغط الإشعاع من ضوء النجوم في الاعتبار كيف ينبثق عمود غبار (قوس وخط متسع) من زوج من النجوم التي تدور في مدار (غير مرئي).Y. Han / Univ. كامبريدج

لا تحيط الأنماط بالنجوم تمامًا لأن المسافة بين النجوم تتغير أثناء دورانها حول بعضها البعض. عندما تكون النجوم متباعدة ، تكون كثافة الغاز المتصادم أقل من أن تتكثف على الغبار – وهو تأثير توقع الباحثون.

ما فاجأهم هو أن الغاز لا يتكثف جيدًا عندما تكون النجوم قريبة من بعضها أيضًا. يشير ذلك إلى وجود “منطقة معتدلة” لتشكيل الغبار: يتشكل الغبار فقط عندما يكون الفاصل بين النجوم مناسبًا تمامًا ، مما يؤدي إلى إنشاء سلسلة من قذائف الغبار المتحدة المركز التي تموج بعيدًا عن الثنائي.

يقول عالم الفيزياء الفلكية آندي بولوك من جامعة شيفيلد في إنجلترا ، والذي لم يكن جزءًا من أي من الدراستين: “منطقة غولديلوكس الخاصة بهم هي فكرة جديدة”. “يحدث نوع مشابه في مجال الأشعة السينية الخاص بي.”

لاحظ بولوك في عمله أن WR 140 وشريكه يصدر المزيد من الأشعة السينية مع اقتراب النجوم من بعضها البعض ، ولكن بعد ذلك يقل كلما اقتربوا من بعضهم البعض ، مما يشير إلى وجود منطقة Goldilocks للأشعة السينية القادمة من النجوم أيضًا . “سيكون من المثير للاهتمام معرفة ما إذا كان هناك أي اتصال” بين نوعي مناطق المعتدل ، كما يقول. “كل هذا يجب أن يتلاءم معًا بطريقة ما.”



المصدر