اشتعلت 'النجوم التكافلية' وهي تتناول وجبات خفيفة على بعضها البعض خارج مجرة ​​درب التبانة

انطباع فني لنظام النجوم الثنائي التكافلي Draco C1 يُظهر تدفق المواد من النجم العملاق الأحمر إلى رفيقه القزم الأبيض.

انطباع فني لنظام النجوم الثنائي التكافلي Draco C1 يُظهر تدفق المواد من النجم العملاق الأحمر إلى رفيقه القزم الأبيض. (رصيد الصورة: جون بلوندين / جامعة ولاية كارولينا الشمالية)



لأول مرة ، حددت مدارات النجوم التي تتناول وجبات خفيفة على جيرانها النجميين خارج مجرة ​​درب التبانة بشكل كامل. باستخدام مسح Sloan الرقمي للسماء ، حدد علماء الفلك زوجين من النجوم خارج المجرة يلتهمون رفاقهم. يمكن أن يساعد الاكتشاف الجديد علماء الفلك في فهم ما إذا كانت البيئات المجرية البعيدة تعمل بشكل مشابه أو مختلف عنها درب التبانة . يمكن أن يوفر أيضًا نظرة ثاقبة لإحدى الطرق الأساسية لقياس المسافة في سماء الليل.



يأتي أكثر من نصف نجوم مجرة ​​درب التبانة في أزواج. على الرغم من أنه من المحتمل أن تشكل النجوم الثنائية جزءًا كبيرًا من المجرات الأخرى ، إلا أن العلماء لم يتمكنوا من تأكيد ذلك لأنه على مثل هذه المسافات الكبيرة تكون النجوم العادية خافتة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها ، لكن ما يسمى بالنجوم التكافلية ، حيث يستهلك أحد الرفيق الآخر يمكن أن تكون شديدة السطوع ، مما يسهل مراقبتها.

يعتبر قياس مدارات هذه الأنظمة النجمية التكافلية خطوة مهمة نحو معرفة ما إذا كانت المجرات الأخرى تخلق نجومًا ثنائية مثل تلك الموجودة في مجرة ​​درب التبانة. قال في بيان . كانت طالبة جامعية في جامعة فيرجينيا أثناء المشروع. قدمت واشنطن وزميلتها الكاتبة ، هانا لويس ، طالبة دراسات عليا في جامعة فيرجينيا ، النتائج يوم الثلاثاء (12 يناير) في الاجتماع 237 للجمعية الفلكية الأمريكية ، الذي عقد الأسبوع الماضي تقريبًا.



وقالت واشنطن في المؤتمر الصحفي: 'لقد طورنا للمرة الأولى على الإطلاق الفهم الكامل لهندسة نظام خارج المجرات (التكافلي)'.

متعلق ب: سحب القزم الأبيض على العملاق الأحمر يتسبب في انفجار نووي حراري (فيديو)

وجبات خفيفة صدفة

على الرغم من أن زوجًا من النجوم قد يولد معًا ، إلا أنه يمكن أن يتقدم في العمر بشكل مختلف بسبب كتلتهما. سوف تحترق الكتلة الأكبر من الاثنين بسرعة من خلال موادها لتصل إلى نهاية عمرها أولاً. إذا كان هذا النجم كبيرًا بما يكفي ، فسوف يترك وراءه قزمًا أبيض مضغوطًا. على الرغم من صغر حجمها وخفتها ، إلا أن الأقزام البيضاء يمكنها تجميع كتلة الشمس في جسم بحجم الأرض. إذا كانت قريبة بدرجة كافية ، يمكن لجاذبية الأجسام الكثيفة سحب المواد من رفيقهم ، مما يخلق إشارة يمكن للفلكيين التعرف عليها من بعيد للغاية.



بينما يعرف علماء الفلك أن الأزواج النجمية شائعة في مجرة ​​درب التبانة ، إلا أنهم لا يزالون غير متأكدين من حجم الكسر الذي تشكله في المجرات الأخرى.

قال لويس في الإحاطة: 'من المحتمل أن تعتمد خصائص الأنظمة الثنائية على البيئة التي تشكلت فيها'. يمكن أن تختلف هذه الخصائص البيئية بشكل كبير بين المجرات.

على مدار العقد الماضي ، قام استطلاع Apache Point Observatory Galactic Evolution Explorer (APOGEE) التابع لسلون تلسكوب بدراسة السماء ، وجمع بيانات حول مئات الآلاف من النجوم في مجرة ​​درب التبانة وأقرب المجرات المجاورة لها. وتشمل هذه المجرة الكروية Draco القزم و سحابة ماجلان الصغيرة (SMC) ، حوالي 260.000 و 200000 سنة ضوئية على التوالي.



قال لويس: 'هاتان المجرتان وحدهما تظهران كيف يمكن للظروف أن تختلف بشكل كبير بين الأنظمة'. دراكو مجرة ​​قديمة ، أصغر بمئة ألف مرة من مجرة ​​درب التبانة ، وتهيمن عليها المادة المظلمة وليس النجوم. SMC أصغر وأكبر ، أصغر بـ 200 مرة فقط من مجرتنا ويتكون من نجوم قديمة وشابة. كلتا المجرتين موطن لزوج نجمي تكافلي مرئي لـ APOGEE ، زوج Draco C1 و LIN 358 ، على التوالي.

يوضح هذا الرسم البياني الحركات التي تم قياسها بواسطة بيانات APOGEE لنظام النجوم الثنائي التكافلي Draco C1 ، والذي تمت مراقبته بشكل متكرر على مدار السنوات الخمس الماضية. تمثل النقاط السوداء البيانات ، بينما يُظهر المنحنى الأزرق نموذج الكمبيوتر لمدار العملاق الأحمر وهو يدور حول القزم الأبيض ، ويتحرك باتجاه المراقب وبعيدًا عنه.

يوضح هذا الرسم البياني الحركات التي تم قياسها بواسطة بيانات APOGEE لنظام النجوم الثنائي التكافلي Draco C1 ، والذي تمت مراقبته بشكل متكرر على مدار السنوات الخمس الماضية. تمثل النقاط السوداء البيانات ، بينما يُظهر المنحنى الأزرق نموذج الكمبيوتر لمدار العملاق الأحمر وهو يدور حول القزم الأبيض ، ويتحرك باتجاه المراقب وبعيدًا عنه.(رصيد الصورة: واشنطن وآخرون)

تسمح المواد الملتهبة من النجوم المجاورة لعلماء الفلك بتحديد الزوج فقط. ال التحول دوبلر - الظواهر نفسها المسؤولة عن جعل صفارات القطار تصل إلى طبقة صوت أعلى كلما اقتربت وأقل كلما تحركت بعيدًا - تسبب أيضًا تغيرات في تردد الضوء القادم من النجم ، اعتمادًا على ما إذا كان يقترب من النجم أو بعيدًا عنه. المراقب. يمكن أن تساعد هذه الحركة ذهابًا وإيابًا علماء الفلك في حساب المدار الكامل للنظام الثنائي وكتل كلا النجمين.

من خلال التمشيط خلال عدة سنوات من بيانات APOGEE ، أدركت واشنطن أن النجوم في Draco C1 تستغرق ما يقرب من ثلاث سنوات على الأرض لتدور حول بعضها البعض ، بينما تستغرق مكونات LIN 358 ما يزيد قليلاً عن عامين. تكشف النتائج عن أول قياسات مدارية كاملة لأي نظام نجمي تكافلي خارج مجرة ​​درب التبانة.

تم رصد عدد قليل جدًا من النجوم التكافلية لفترة طويلة بما يكفي لعلماء الفلك لمشاهدة رقصة الإرادة الكاملة ، لويس قال في بيان . ولم يقم أحد بهذا بالتفصيل من قبل للنجوم التكافلية في المجرات الأخرى.

ستساعد القياسات الجديدة علماء الفلك على فهم تكوين النجوم في المجرات الأخرى بشكل أفضل.

وقال بورخا أنجيانو من جامعة فيرجينيا في البيان إن 'المجرات القزمة لها بيئات داخلية مختلفة للغاية وتواريخ تطورية من مجرة ​​درب التبانة'. اكتشف Anguiano ، وهو مؤلف مشارك في الورقة ، أن APOGEE قد لاحظ بالصدفة Draco C1 و LIN 358 عدة مرات.

'قريبًا سيكون لدينا ما يكفي من المدارات المعينة للثنائيات في المجرات الأخرى التي قد نبدأ في الإجابة على سؤال حول ما إذا كانت الأنواع المختلفة من المجرات أكثر كفاءة في صنع النجوم الثنائية.'

تم نشر نتائج ملاحظات Draco C1 في وقت سابق من هذا العام في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية .

شموع قياسية

في بعض النجوم التكافلية ، يمكن للقزم الأبيض أن يبتلع ما يكفي من المواد من رفيقه بحيث ينفجر في مستعر أعظم من النوع Ia. يمكن رؤية هذه الانفجارات الساطعة للغاية عبر الكون ، وتبدأ جميعها بنفس السطوع لمراقب قريب. يمكن لعلماء الفلك استخدام السطوع الظاهر للمستعر الأعظم لحساب المسافة والتكوين اكتب المستعر الأعظم Ia 'شمعة قياسية' لقياس الكون.

بينما من غير المحتمل أن تنفجر Draco C1 و LIN 358 على شكل مستعرات عظمى في أي وقت قريب ، فإن فهم كيفية عملها يمكن أن يوفر رؤى حول كيفية حدوث ذلك. الشموع القياسية تطور.

قال أنجيانو: 'نظرًا لأننا نعتمد على المستعرات الأعظمية من النوع Ia كقياسات للمسافة ، فمن المهم أن نفهم بالضبط كيف تعمل ، وما هي الأنظمة التي يجب أن نبحث عنها كأسلاف محتملة للمستعرات الأعظمية'. ستسمح لنا القدرة على دراسة مدارات النجوم التكافلية في المجرات الأخرى بتأكيد ما إذا كانت عملية تكوين المستعرات الأعظمية من النوع Ia عالمية.

قالت واشنطن في الإحاطة إن رسم خرائط الخصائص المدارية لـ Draco C1 و LIN 358 هو 'خطوة أولى لا تصدق' نحو استخدام بيانات APOGEE لمدة عشر سنوات لفهم النجوم الثنائية خارج مجرة ​​درب التبانة.

إن دراسة النجوم التكافلية خارج المجرة بتفصيل كبير والقدرة على اشتقاق مداراتها بدقة ومعلمات النجوم يمكن أن توفر رؤى مهمة حول هذه علامات كونية قالت.

تابع نولا على Facebook وعلى Twitter على NolaTRedd @. تابعنا على TwitterSpacedotcom وعلى Facebook.