اكتشف العلماء نجمين "فاشلين" قد تتاح لهما فرصة ثانية للتألق – من خلال الالتقاء

ربما اكتسبت الأقزام البنية اللقب المؤسف "النجوم الفاشلة"، لكن الأبحاث الجديدة تشير إلى أنها يمكن أن تصطدم وتندمج للحصول على فرصة ثانية للنجاح.

الأقزام البنية هي أجرام كونية تتراوح كتلتها بين 13 و80 ضعف كتلة كوكب المشتري، أي ما يعادل 0.013 إلى 0.08 ضعف كتلة الشمس. ويُطلق عليها اسم "الأقزام البنية" لأنها، على الرغم من تشكلها كنجوم عادية – عندما تنهار كتل هائلة وكثيفة للغاية من المادة في سحب بين النجوم من الغاز والغبار – لا تستطيع جمع كتلة كافية من هذه السحب لتحفيز الاندماج النووي للهيدروجين إلى هيليوم في نواتها، وهي العملية التي تُعرّف نجم "التسلسل الرئيسي"، كالشمس.

في مرصد بالومار، اكتشف فريق من العلماء زوجًا من الأقزام البنية يدوران في مدار ضيق، ويعملان معًا لمواجهة هذا "الخلل". يقوم أحد القزمين البنيين بسحب المادة بنشاط من رفيقه، مما يعني أنه قد يصل إلى الكتلة اللازمة لبدء الاندماج النووي في نواته ويصبح نجمًا كاملًا. أو قد يصطدم هذان القزمان البنيان ويندمجان، ليولدا نجمًا جديدًا تمامًا بكتلة كافية لبدء الاندماج النووي.

يتبع المقال أدناه وجاء في بيان: "لا تمتلك الأقزام البنية محركات داخلية مثل النجوم، لكن هذه النتيجة تُظهر أنها يمكن أن تُظهر فيزياء ديناميكية مثيرة للاهتمام للغاية."

إن نتائج الفريق استثنائية لأنه على الرغم من أن انتقال الكتلة المماثل قد شوهد في الأجسام الثنائية من قبل، إلا أن هذا حدث بين أجسام نجمية ذات كتل أكبر بكثير.

قال توم برينس، عضو الفريق من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "هذه أشياء غريبة للغاية. لقد أخبرنا بعض زملائنا عنها، ولم يصدقوا وجود شيء كهذا".

يُطلق على زوج الأقزام البنية، الذي يُمثل جوهر هذا الاكتشاف والموجود في أرشيف ZTF للتغيرات النجمية، اسم ZTF J1239+8347 (ZTF J1239)، ويقع على بُعد حوالي 1000 سنة ضوئية في كوكبة الدب الأكبر. يدور القزمان البنيان، اللذان تبلغ كتلة كل منهما من 60 إلى 80 ضعف كتلة كوكب المشتري، حول بعضهما البعض في مدار ضيق للغاية، بحيث يمكن وضع نظام ZTF J1239 بأكمله بين الأرض والقمر.

لا يستطيع الباحثون الجزم بكيفية بدء دوران هذه الأقزام البنية حول بعضها، لكنهم يرجحون أن هذه النجوم الفاشلة قد سُحبت من أنظمة نجمية منفصلة ودُفعت معًا بفعل جاذبية نجم آخر. وبمجرد دورانها حول بعضها، كانت الأقزام البنية تتقارب تدريجيًا في دوامة حلزونية، حيث تسبب تأثير جاذبية أحدها في انتفاخ الآخر وانخفاض كثافته.

قال وايت بوك: "عندما تتغلب جاذبية نجم على جاذبية نجم آخر، تبدأ المادة بالتدفق من النجم الأقل كثافة إلى النجم الأكثر كثافة. الأمر أشبه بتدفق المادة عبر فوهة."

تقوم هذه "الفوهة" برش المادة من القزم البني المنتفخ إلى بقعة واحدة على رفيقه الأكثر كثافة. تسخن هذه المنطقة وتبدأ بالتوهج بشدة. ومع دوران هذه البقعة المضيئة مع قزمها البني الأم، فإنها تُحدث تغييرًا ملحوظًا في سطوع هذا النظام كل 57 ثانية. هذه الإشارة هي التي جعلت هذا النظام يبرز لأول مرة بين ملياري جرم في أرشيف ZTF للتغيرات.

هذه هي أول عملية نقل كتلة يتم رصدها في زوج من الأقزام البنية، لكن الفريق يعتقد أنه قد يكون هناك العديد من أزواج الأقزام البنية الأخرى مثل هذه التي تنتظر فقط أن يتم اكتشافها.

وخلص وايت بوك إلى القول: "نتوقع أن يرصد مرصد فيرا روبين [وهو مرصد أرضي رئيسي في تشيلي] عشرات أخرى من هذه الأجسام. نريد العثور على المزيد لفهم طبيعة هذه الأجسام ومدى شيوعها. ونتوقع أن يحدث هذا أكثر مما تتصورون".

نُشر بحث الفريق يوم الأربعاء (18 مارس) في مجلة رسائل الفيزياء الفلكية.

تابعونا على أخبار جوجل