بادر علماء الفلك الذين يستخدمون مقاريب Gemini North و Keck II إلى داخل نظام نجمي ثنائي عنيف ليكتشفوا أن أحد النجوم المتفاعلة فقد الكثير من كتلته لشريكه لدرجة أنه تراجع إلى جسم غريب خامل لا يشبه أي نوع من النجوم المعروفة.
غير قادر على الحفاظ على الاندماج النووي في صميمه ومحكوم عليه بالدوران مع شريكه القزم الأبيض الأكثر نشاطًا لملايين السنين ، النجم الميت هو في الأساس نوع جديد غير محدد من الأشياء النجمية.
يقول ستيف هوويل ، عالم الفلك في ويسكونسن-إنديانا-ييل: "مثل الخط الكلاسيكي عن الشريك المظلوم في علاقة عاطفية ، أعطى النجم الصغير المتبرع ، وأعطى ، وأعطى المزيد حتى لا يتبقى شيء للعطاء". -نواو (WIYN) والمرصد الوطني لعلم الفلك البصري ، توكسون ، أريزونا. "وصل النجم المانح الآن إلى طريق مسدود - إنه ضخم للغاية بحيث لا يمكن اعتباره كوكبًا فائقًا ، ولا يتناسب تكوينه مع الأقزام البنية المعروفة ، كما أنه منخفض جدًا في الكتلة بحيث لا يكون نجمًا. لا توجد فئة حقيقية لكائن في مثل هذا النسيان. "
يقع النظام الثنائي ، المعروف باسم EF Eridanus (اختصار EF Eri) ، على بعد 300 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة Eridanus. يتكون EF Eri من نجم قزم أبيض باهت مع حوالي 60 في المائة من كتلة الشمس والجسم المتبرع من النوع غير المعروف ، والذي يحتوي على كتلة تقدر بـ 1/20 فقط من الكتلة الشمسية.
قام Howell و Thomas E. Harrison من جامعة ولاية نيو مكسيكو بقياسات عالية الدقة بالأشعة تحت الحمراء لنظام النجوم الثنائية باستخدام القدرات الطيفية لصورة الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRI) على تلسكوب Gemini North و NIRSPEC على Keck II في مونا كيا في ديسمبر. 2002 وسبتمبر 2003 ، على التوالي. تم عمل الملاحظات الداعمة باستخدام التلسكوب الذي يبلغ طوله 2.1 متر في مرصد كيت بيك الوطني بالقرب من توكسون في سبتمبر 2002.
EF Eri هو نوع من نظام النجوم الثنائية يعرف باسم المتغيرات الكارثية المغناطيسية. يقول هاريسون ، المؤلف المشارك لبحث حول الاكتشاف الذي سيتم نشره في عدد 20 تشرين الأول / أكتوبر من مجلة Astrophysical Journal ، أن هذه الفئة من الأنظمة قد تنتج العديد من هذه الأشياء "الميتة" أكثر مما أدرك العلماء. يقول هاريسون: "لا يتم احتساب هذه الأنواع من الأنظمة بشكل عام ضمن أرقام التعداد المعتادة لأنظمة النجوم في مجرة نموذجية". "من المؤكد أنه يجب النظر إليهم بعناية أكبر."
القزم الأبيض في EF Eri عبارة عن بقايا مضغوطة ومحرقة من نجم من النوع الشمسي يبلغ قطرها الآن نفس قطر الأرض ، على الرغم من أنها لا تزال تصدر كميات وفيرة من الضوء المرئي. لاحظ Howell و Harrison EF Eri في الأشعة تحت الحمراء لأن ضوء الأشعة تحت الحمراء من الزوج يهيمن عليه بشكل طبيعي الحرارة وارتفاع انبعاثات الطول الموجي من الجسم الثانوي.
كان عمل المحقق العلمي لاستنباط مكونات هذا النظام الثنائي معقدًا إلى حد كبير بسبب إشعاع السيكلوترون المنبعث حيث تدور الإلكترونات الحرة في خطوط المجال المغناطيسي القوية للقزم الأبيض. تبلغ قوة المجال المغناطيسي للقزم الأبيض حوالي 14 مليون مرة قوة مجال الشمس. ينبعث إشعاع السيكلوترون الناتج في المقام الأول في الجزء تحت الأحمر من الطيف.
"في التحليل الطيفي الأولي لـ EF Eri ، لاحظنا أن بعض أجزاء ضوء استمرارية الأشعة تحت الحمراء أصبحت أكثر سطوعًا بمقدار 2-3 مرات لفترة زمنية ، ثم اختفت. يشرح هاويل أن هذا السطوع يكرر كل مدار ، وبالتالي يجب أن يكون له أصل داخل الثنائي. "اعتقدنا في البداية أن تغير السطوع ناتج عن الفرق بين جانب ساخن وجانب أكثر برودة من جسم المتبرع ، لكن المزيد من الملاحظات مع Gemini و Keck أشارت بدلاً من ذلك إلى إشعاع السيكلوترون. "نرى" هذا المكون الإضافي للأشعة تحت الحمراء في المراحل التي تحدث عندما ينطلق الإشعاع في اتجاهنا ، ولا نراه عندما يشير الشعاع في اتجاهات أخرى. "
ربما كانت الفترة المدارية 81 دقيقة لكائنين أربع أو خمس ساعات عندما بدأت عملية النقل الجماعي منذ حوالي خمسة مليارات سنة. في الأصل ، ربما يكون الكائن الثانوي مشابهًا في الحجم للشمس ، مع ربما 50-100 في المائة من الكتلة الشمسية.
يقول هاويل: "عندما تبدأ هذه العملية التفاعلية لانتقال الكتلة من النجم الثانوي إلى القزم الأبيض ، ولماذا توقفت ، يظل كلاهما مجهولًا بالنسبة لنا". خلال هذه العملية ، كان من المرجح جدا حدوث انفجارات متكررة وانفجارات نوفا. كما تسببت فيزياء العملية في حل الجسمين بالقرب من بعضهما البعض. اليوم ، يدور الجسمان حول بعضهما البعض عند نفس المسافة تقريبًا مثل المسافة من الأرض إلى القمر. تراجع الجسم المتبرع إلى جسم قطره يساوي تقريبًا كوكب المشتري.
تقول Howell أن قوة المراقبة المجمعة لتلسكوبات Gemini 8 أمتار و Keck 10 أمتار والمرايا الأولية الكبيرة ، والتي كانت ضرورية لهذا البحث ، توضح أنه لا تتطابق السمات الطيفية للمتبرع ولا تكوينه مع أي نوع معروف من قزم بني أو كوكب.
أنشأت جامعة Derek Homeier بجورجيا سلسلة من نماذج الكمبيوتر التي تحاول تكرار الظروف في EF Eri ، ولكن حتى أفضلها لا تتطابق تمامًا.
يشير شكل الأطياف إلى جسم رائع جدًا (حوالي 1700 درجة كلفن ، أي ما يعادل قزم بني بارد) ، ولكن ليس لديهم نفس الشكل التفصيلي أو السمات الرئيسية لأطياف القزم البني. تبلغ أروع النجوم الطبيعية (النجوم ذات الكتلة المنخفضة جدًا من النوع M) حوالي 2500 درجة كلفن ، والمشتري هو 124 درجة كالكوكب الخارجي "للمشتري الحار" المكتشف بشكل غير مباشر من قبل علماء الفلك الآخرين باستخدام تأثير الجاذبية على نجومهم الأم لتكون 1000-1600 درجة ك.
هناك احتمال ضئيل بأن نظام EF Eri كان يمكن أن يتكون في الأصل من سلف النجم القزم الأبيض الحالي ونوع من "الكوكب الفائق" الذي نجا من تطور القزم الأبيض لينتج عن النظام الذي تمت ملاحظته الآن ، ولكن هذا يعتبر غير مرجح.
يقول هاويل: "هناك حوالي 15 نظامًا ثنائيًا آخر معروفًا قد يكون مشابهًا لـ EF Eri ، ولكن لم تتم دراسة أي منها بما يكفي لإخباره". "نحن نعمل على بعض منهم الآن ، ونحاول تحسين نماذجنا لتتناسب بشكل أفضل مع أطياف الأشعة تحت الحمراء."
المؤلفان المشاركان لهذه الورقة عن EF Eri هما بولا زكودي من جامعة واشنطن في سياتل ، وجوني جونسون وهيذر أوزبورن من ولاية نيو مكسيكو.
يقع التلسكوب WIYN الذي يبلغ طوله 3.5 متر في مرصد كيت بيك الوطني ، على بعد 55 ميلاً جنوب غرب توكسون ، أريزونا. مرصد Kitt Peak الوطني هو جزء من المرصد الوطني لعلم الفلك البصري ، والذي يتم تشغيله من قبل رابطة الجامعات للبحث في علم الفلك (AURA)، Inc. ، بموجب اتفاقية تعاون مع مؤسسة العلوم الوطنية (NSF).
تشمل وكالات البحث الوطنية التي تشكل شراكة مرصد الجوزاء: مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF) ، ومجلس أبحاث الفيزياء الجزيئية وعلم الفلك في المملكة المتحدة (PPARC) ، والمجلس الوطني الكندي للبحوث (NRC) ، وشيلي كومسي؟ n Nacional de Investigaci ؟ n C Scientifica y Tecnol؟ gica (CONICYT) ، مجلس البحوث الأسترالي (ARC) ، الارجنتيني Consejo Nacional de Investigaciones Cient؟ ficas y T؟ cnicas (CONICET) و Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient؟ fico e Tecnol؟ gico ( CNPq). تتم إدارة المرصد من قبل AURA بموجب اتفاقية تعاون مع NSF.
دبليو. يتم تشغيل مرصد كيك من قبل جمعية كاليفورنيا للأبحاث في علم الفلك (CARA) ، وهي شراكة علمية لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وجامعة كاليفورنيا والإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء.
المصدر الأصلي: بيان الجوزاء
