تلسكوب الفضاء جايا يكتشف 55 نجما هاربا يبتعد عن مجموعة نجمية بسرعة تعادل 80 ضعف سرعة الصوت

تلسكوب الفضاء جايا يكتشف 55 نجما هاربا يبتعد عن مجموعة نجمية بسرعة تعادل 80 ضعف سرعة الصوت
باستخدام تلسكوب جايا الفضائي الأوروبي، تمكن علماء الفلك من تحديد 55 نجمًا هاربًا يتم إخراجها بسرعات عالية من عنقود نجمي صغير مكتظ في سحابة ماجلان الكبرى (LMC)، وهي مجرة تابعة لمجرة درب التبانة. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها رؤية هذا العدد الكبير من النجوم وهي تهرب من عنقود نجمي واحد.
تقع مجموعة النجوم R136 على بعد حوالي 158000 سنة ضوئية، وهي موطن لمئات الآلاف من النجوم وتقع في منطقة ضخمة من تكوين النجوم المكثف في سحابة ماجلان الكبرى. وهي موطن لبعض أكبر النجوم التي رآها علماء الفلك على الإطلاق، بعضها يبلغ كتلته 300 ضعف كتلة الشمس.
إن سرعة الصوت على الأرض هي نفسها سرعة الصوت على الأرض. إن هذه النجوم الهاربة الضخمة بما يكفي للموت في المستعرات العظمى، تاركة وراءها ثقوبًا سوداء أو نجومًا نيوترونية، سوف تتصرف مثل الصواريخ الكونية، وتنفجر على مسافة تصل إلى 1000 سنة ضوئية من نقطة انطلاقها.
تم التوصل إلى هذا الاكتشاف من قبل فريق من علماء الفلك بقيادة الباحث ميتشل ستوب من جامعة أمستردام باستخدام مرصد جايا، الذي يراقب بدقة مواقع مليارات النجوم. وتزيد هذه النتائج من عدد النجوم الهاربة المعروفة بعامل 10.
ذات صلة: نجم هارب "فشل" ينطلق عبر الكون بسرعة 1.2 مليون ميل في الساعة
يعتقد العلماء أن النجوم تنفي من مجموعات النجوم الشابة مثل R136 – والتي يقدر عمرها بأقل من مليوني عام (قد يبدو هذا قديمًا، ولكن قارنه بنظامنا الشمسي الذي يبلغ عمره 4.6 مليار عام) – عندما تتقاطع النجوم الوليدة المزدحمة في مساراتها وتتسبب في تعطيل المدارات جاذبيًا. ومع ذلك، ما فاجأ الفريق هو الكشف عن حدوث أكثر من حدث هروب رئيسي في R136، وقد حدث الحدث الثاني مؤخرًا (من حيث المصطلحات الكونية، على الأقل).
وقال ستوب في بيان "الحلقة الأولى حدثت منذ 1.8 مليون سنة، عندما تشكلت المجموعة، وتتناسب مع طرد النجوم أثناء تشكل المجموعة. أما الحلقة الثانية فقد حدثت منذ 200 ألف سنة فقط وكانت لها خصائص مختلفة للغاية".
"على سبيل المثال، تتحرك النجوم الهاربة في هذه الحلقة الثانية بشكل أبطأ ولا يتم إطلاقها في اتجاهات عشوائية كما في الحلقة الأولى، ولكن في اتجاه مفضل."
ويعتقد أن هاتين الحادثتين أدتا إلى إطلاق R136 ما يصل إلى ثلث نجومها الأكثر ضخامة خلال ملايين السنين القليلة الماضية.
وقال أليكس دي كوتر، أحد أعضاء الفريق والباحث بجامعة أمستردام، في البيان: "نعتقد أن الحلقة الثانية من إطلاق النجوم كانت بسبب تفاعل R136 مع مجموعة مجاورة أخرى لم يتم اكتشافها إلا في عام 2012. وقد تنبئ الحلقة الثانية بأن المجموعتين سوف تختلطان وتندمجان في المستقبل القريب".
يمكن للنجوم الضخمة مثل تلك التي تقذفها هذه المجموعة النجمية الشابة أن تكون أكثر سطوعًا من الشمس بملايين المرات، وتطلق الكثير من طاقتها على شكل ضوء فوق بنفسجي مكثف. لكن هذه القوة تأتي بثمن: فالنجوم الضخمة مثل هذه تحرق وقودها بسرعة كبيرة من أجل الاندماج النووي.
وهذا يعني أنه في حين أن شمسنا ستعيش حوالي 10 مليارات سنة، فإن حياة النجوم الضخمة ستنتهي بعد ملايين السنين فقط. ستنهي الشمس حياتها في غمغمة، وتتلاشى كبقايا نجمية باردة تسمى القزم الأبيض، لكن هذه النجوم الضخمة ستموت بضجة، وتندلع في انفجارات سوبرنوفا.
مجموعة نجمية من النجوم البدائية تفقد قوتها النجمية
لا تعد مجموعة R136 مميزة فقط بسبب تعدادها الهائل من النجوم الضخمة؛ بل إنها أيضًا مجموعة "بريما دونا" لأكبر منطقة ولادة للنجوم في الفضاء وتقع على بعد خمسة ملايين سنة ضوئية من الأرض.
وقال ليكس كابر، أحد أعضاء الفريق والباحث بجامعة أمستردام، في البيان نفسه: "الآن بعد أن اكتشفنا أن ثلث النجوم الضخمة تُطرد من مناطق ميلادها في وقت مبكر من حياتها، وأنها تمارس تأثيرها خارج تلك المناطق، فإن تأثير النجوم الضخمة على بنية وتطور المجرات ربما يكون أكبر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا". "من الممكن أيضًا أن تكون النجوم الهاربة التي تشكلت في الكون المبكر قد قدمت مساهمة مهمة في ما يسمى بإعادة تأين الكون الناجم عن الضوء فوق البنفسجي".
تشير عملية إعادة تأين الكون إلى مرحلة حيوية في التطور الكوني حدثت عندما كان الكون الذي يبلغ عمره الآن 13.8 مليار سنة في بداياته، أي حوالي مليار سنة. في هذا الوقت، خلق الضوء المنبعث من النجوم المبكرة فقاعات من الغاز المؤين في المادة بين النجوم. نمت هذه الفقاعات المؤينة بالتوازي مع المجرات المبكرة، فأعادت تأين كل الهيدروجين عن طريق فصل الإلكترونات عن نوى الهيدروجين. وقد مثل هذا الانتقال من فترة الفجر الكوني إلى مرحلة كونية "ناضجة" سمحت بتطور المجرات "العادية".
كان الهدف الرئيسي من بحث الفريق هو اختبار قدرات جايا، وهي مهمة وكالة الفضاء الأوروبية المكلفة بجمع البيانات لبناء خريطة ثلاثية الأبعاد لمجرة درب التبانة. وتوفر سحابة ماجلان الكبرى اختبارًا جيدًا لأنها أبعد كثيرًا من النجوم التي تدرسها جايا عادةً داخل مجرتنا الأم.
قصص ذات صلة:
"لقد تشكلت R136 للتو، منذ 1.8 مليون سنة، وبالتالي فإن النجوم الهاربة لم تكن بعيدة جدًا بحيث يصبح من المستحيل تحديدها"، كما استنتج دي كوتر. "إذا تمكنت من العثور على الكثير من هذه النجوم، فيمكنك تقديم بيانات إحصائية موثوقة. لقد نجح هذا الأمر بشكل يفوق التوقعات، ونحن سعداء للغاية بالنتائج. إن اكتشاف شيء جديد دائمًا ما يكون أمرًا مثيرًا بالنسبة للعالم".
نُشر بحث الفريق في التاسع من أكتوبر/تشرين الأول في مجلة Nature.