قد يستخدم نجوم "مصاصي الدماء" الجائعون شركاء كونيين للمساعدة في التهام ضحايا نجميين

كان علماء الفلك على دراية بمصاصي الدماء الكونيين، النجوم الميتة التي تسلب البلازما بشراهة من النجوم الضحية، منذ زمن. تشير أبحاث جديدة إلى أن بعض هذه الشياطين الكونية قد يكون لها شركاء، من رينفيلد إلى دراكولا، على شكل نجم ثالث في أنظمتها، مما يُسهّل لقائهما المشؤوم.

تُعرف هذه الأنظمة باسم المتغيرات الكارثية، والنجوم مصاصة الدماء التي تسكنها هي الأقزام البيضاء، وهو نوع من البقايا النجمية التي تتركها النجوم التي تبلغ كتلتها كتلة الشمس عندما تموت.

تتراكم الأقزام البيضاء على أسطح النجوم الميتة، مما يؤدي في النهاية إلى تحولها إلى مستعر أعظم وفنائها. مع أن نهايات المتغيرات الكارثية مفهومة جيدًا، إلا أن هذا البحث يشير إلى قصة أصل جديدة واحدة على الأقل.

"غلاف مشترك" من الغاز يحيط بها. وهذا ما يُعرف باسم "تطور الغلاف المشترك".

في النهاية، ينتفخ أحد هذين النجمين ليتحول إلى عملاق أحمر، منتفخًا إلى ما يصل إلى 100 ضعف حجمه الأصلي، مبتلعًا نجمه المرافق. بعد أن يتسبب هذا الغلاف في دوران النجمين معًا بشكل حلزوني، يُقذف خارجًا. يصبح العملاق الأحمر الآن نواة عارية تُسمى قزمًا أبيض، مع وجود نجم مرافق قريب بما يكفي ليتمكن النجم الميت من نزع طبقاته الخارجية.

بينما توجد العديد من النجوم في نظام ثنائي، فإن أنظمة النجوم الثلاثية شائعة أيضًا في الكون. دفع هذا البدري، وشياني شريعت، طالبة الدراسات العليا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، وفريقهما إلى التساؤل عن كيفية حدوث هذه العملية في حالة النجوم الثلاثة.

للتحقيق في هذا الأمر، لجأ الثنائي إلى مهمة جايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA). قبل إيقافها مؤخرًا، كانت جايا تتعقب مليارات النجوم لجمع بيانات تُمكّن العلماء من رسم خريطة ثلاثية الأبعاد مفصلة لفنائنا الكوني.

وجد البدري وشريعت 50 متغيرًا كارثيًا في أنظمة ثلاثية النجوم حيث يتشارك نجمان بشكل وثيق بينما يدور نجم ثالث على مسافة أوسع بكثير.

وأشارت هذه النتائج إلى أن حوالي 10% من المتغيرات الكارثية توجد في أنظمة النجوم الثلاثية، وهي نسبة قد تكون أقل إذا لم يكن للنجوم الثالثة الكامنة أي دور في خلق المتغيرات الكارثية.

ولتأكيد هذا الارتباط، أجرى علماء الفلك 2000 محاكاة لأنظمة ثلاثية النجوم افتراضية، وراقبوا التفاعلات الجاذبية بين النجوم الثلاثة مع تطور الأنظمة.

في 400 نظام، وُلدت متغيرات كارثية دون حدوث طور الغلاف المشترك. في تلك العينة التي تُمثل 20% من إجمالي عمليات المحاكاة، كان النجم الثالث هو من "شدّ" النظام الثنائي الرئيسي، مُجبرًا إياهما على الالتحام.

قال شاريات: "تُسبب جاذبية النجم الثالث للنجمين الثنائيين مدارًا فائق الانحراف، وهذا يُجبر النجم المرافق على الاقتراب من القزم الأبيض. تُبدد قوى المد والجزر الطاقة وتُقلص المدار وتُضفي عليه طابعًا دائريًا. لا يحتاج النجم إلى الدوران بشكل حلزوني عبر الغلاف المشترك."

لكن هذا لم يكن كل شيء. ففي 60% من الأنظمة المحاكية، بدأت مرحلة غلاف مشتركة، وقد حفّزها النجم الثالث.

وفي الـ20% المتبقية من عمليات المحاكاة، تشكل الغلاف المشترك بالطريقة القياسية دون مساهمة النجم الثالث.

وبتعديل بياناتهم لتشمل عددًا أكثر واقعية من النجوم، يعكس مجرة درب التبانة، ويتضمن متغيرات كارثية معروفة، توقع الثنائي أن 40% من المتغيرات الكارثية تتشكل في أنظمة ثلاثية.

هذا أعلى بأربع مرات من عينة جايا. ويُرجّح الفريق أن السبب في ذلك هو صعوبة رؤية العديد من النجوم الثالثة في هذه الأنظمة، أو قُذفت من النظام.

كما سمحت عمليات المحاكاة التي أجراها البدري وشريعت للفريق بالتنبؤ بنوع الأنظمة النجمية الثلاثية الأكثر احتمالية لتشكيل متغيرات كارثية.

ووجد الباحثون أن الأقزام البيضاء من المرجح أن تتغذى على نجم مصاحب بمساعدة نجم ثالث عندما يبدأ النظام بالنجم الثالث المنفصل عنه بمسافة تزيد عن 100 مرة المسافة بين الأرض والشمس.

في الواقع، يبدو أن بيانات جايا أظهرت أن الأنظمة الثلاثية ذات المتغيرات الكارثية تميل بالفعل إلى إظهار مدارات أوسع.

على مدى الخمسين عامًا الماضية، استخدم الناس نموذج التطور الحلزوني في الغلاف المشترك لتفسير تشكل المتغيرات الكارثية، كما استنتج البدري. "لم يلاحظ أحد من قبل أن هذا يحدث غالبًا في الثلاثيات!"

ونشرت أبحاث الفريق في مجلة منشورات الجمعية الفلكية في المحيط الهادئ.

تابعونا على أخبار جوجل