تلسكوب ناسا يرصد نجماً شاباً شبيهاً بالشمس وهو ينفخ غلافه النجمي، كاشفاً عن أسرار التطور النجمي المبكر

المملكة العربية السعودية - وكالة أنباء إخباري

تلسكوب ناسا يرصد نجماً شاباً شبيهاً بالشمس وهو ينفخ غلافه النجمي، كاشفاً عن أسرار التطور النجمي المبكر

في اكتشاف فلكي مهم، نجح مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا في رصد الغلاف النجمي المنتفخ لنجم شاب يشبه شمسنا، يُدعى HD 61005. توفر هذه الملاحظة، التي تعد الأولى من نوعها لنجم من النوع G في التسلسل الرئيسي، فرصة غير مسبوقة للعلماء لدراسة المراحل المبكرة من تطور النجوم وكيفية تأثيرها على بيئتها المحيطة، بما في ذلك تشكيل الكواكب والظروف التي قد تؤثر على الحياة.

النجوم الفتية معروفة بإشعاعاتها القوية ورياحها الشديدة التي يمكن أن تشكل المناطق الغازية المحيطة بها. تشكل هذه الرياح النجمية فقاعات غازية حول النجوم، تُعرف باسم الأغلفة النجمية (astrospheres). لقد فعلت شمسنا الشيء نفسه، مكونة غلافها الشمسي (heliosphere) الذي يحيط بنظامنا الشمسي ويحميه من الإشعاع الكوني. ومع ذلك، فإن رؤية الغلاف الشمسي من الداخل يحد من قدرتنا على فهم تطوره. يتيح لنا رصد HD 61005 من الخارج، وهو نجم أصغر بكثير من شمسنا، فرصة فريدة لتتبع كيفية تطور هذه الميزات الديناميكية.

HD 61005 هو نجم حديث التكوين في مرحلة التسلسل الرئيسي، مما يجعله مختبرًا طبيعيًا مثاليًا لدراسة العمليات التي مرت بها شمسنا في مراحلها المبكرة. الرياح الجسيمية لهذا النجم الشاب أسرع بثلاث مرات وأكثر كثافة بخمسة وعشرين مرة من رياح شمسنا. هذه الظروف المتطرفة تنتج كميات قابلة للقياس من الأشعة السينية، ليس فقط من البلازما الساخنة في الغلاف الجوي التاجي للنجم، ولكن أيضًا من تأثير الرياح النجمية على الوسط البين نجمي (ISM) الأكثر برودة. هذا التفاعل هو الذي ينفخ الغلاف النجمي ويجعله مرئيًا لمرصد شاندرا.

قاد البحث كاري ليسي، عالم الفلك في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز. وقد تم تفصيل النتائج في ورقة بحثية بعنوان "أول حل للغلاف النجمي لنجم من النوع G في التسلسل الرئيسي باستخدام شاندرا"، والتي ستُنشر في المجلة الفيزيائية الفلكية. يوضح ليسي وزملاؤه أن "النجوم تضيء بالأشعة السينية بسبب انبعاث الفوتونات من البلازما الساخنة التصادمية في أغلفةها التاجية المحيطة. ومع ذلك، تنتج النجوم أيضًا مستوى منخفضًا من انبعاث الأشعة السينية على حجم كبير، حيث أن الرياح النجمية المتأينة ذات الضغط العالي المتدفقة من أغطيةها تنفخ فقاعة/تجاويف (تسمى "الغلاف النجمي") في الوسط البين نجمي المجري المحلي."

بالإضافة إلى الغلاف النجمي، كشفت الملاحظات بالأشعة تحت الحمراء من تلسكوب هابل عن ميزة مذهلة أخرى حول HD 61005: أقراص غبار ضخمة تشبه أجنحة الفراشة، مما أكسب النجم لقب "الفراشة". هذه الأجنحة الغبارية أكثر كثافة بألف مرة من المواد المحيطة بشمسنا وتشبه حزام كويبر في نظامنا الشمسي، حيث تتكون من مواد متبقية من عملية تشكيل الكواكب. يوضح الباحثون أن "بسبب مراقبتنا لـ HD 61005 من الجانب، يمكننا رؤية الأجنحة في مقطع عرضي كهياكل متراجعة وليست مسطحة على السماء والقرص الكسوفي، تظهر فقط كحواف إضافية خارج القرص الرئيسي الإهليلجي."

أشار براد سنيوس، المؤلف المشارك في الدراسة، إلى أن "هناك مقولة عن فراشة تنجذب إلى لهب. في حالة HD 61005، لا يمكن لـ'الفراشة' الهروب بسهولة من اللهب لأنها وُلدت حوله وقد يتم الحفاظ عليها بواسطة قرص حولها." قد تكون هذه الأجنحة ظاهرة عابرة، حيث تتكون من جزيئات غبار أصغر بكثير من القرص الرئيسي، أو قد تكون دائمة، مع قرص أكبر يجدد إمدادات الغبار. يعتبر هذا السلوك "الفراشي" شائعًا في الأنظمة الفتية، خاصة النجوم من النوع G ذات الدوران السريع والرياح النجمية القوية والأقراص الغبارية الساخنة ديناميكيًا.

تثير هذه الملاحظات سؤالًا محوريًا: لماذا لا تظهر جميع النجوم الشابة من التسلسل الرئيسي صفري العمر (ZAMS) أغلفة نجمية قوية قابلة للحل مثل HD 61005؟ يتوقع العلماء أن تولد جميع النجوم الشابة من الأنواع المتأخرة رياحًا نجمية قوية جدًا في مراحلها المبكرة. يشير الباحثون إلى أن "هذه النجوم يجب أن تقع أيضًا في منطقة محيطة بكثافة محايدة معززة للغاية، وبحلول الوقت الذي تكون فيه على التسلسل الرئيسي، لا يمكن العثافة المطلوبة إلا من خلال موقع محظوظ في إحدى السحب البين نجمية الكثيفة في المجرة." هذا المزيج من تدفق الرياح النجمية القوي والمضغوط الذي يؤثر على وسط محلي كثيف هو ما يجعل الغلاف النجمي لـ HD 61005 قابلاً للاكتشاف من الأرض، وهو ما سمح أيضًا بتطوير أجنحته الشبيهة بالفراشة.

تداعيات هذا البحث تتجاوز فهم تطور النجوم الفردية. كما أشار سكوت وولك، المؤلف المشارك من مركز الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان، "نحن نتأثر بالشمس كل يوم، ليس فقط من خلال الضوء الذي تصدره، ولكن أيضًا بالرياح التي ترسلها إلى الفضاء والتي يمكن أن تؤثر على أقمارنا الصناعية وربما رواد الفضاء المسافرين إلى القمر أو المريخ." يوفر تصوير الغلاف النجمي لـ HD 61005 معلومات حيوية حول كيف كانت رياح شمسنا في مراحلها الأولى، مما يساعدنا على التنبؤ بشكل أفضل بظواهر الطقس الفضائي وحماية بنيتنا التحتية التكنولوجية على الأرض وفي الفضاء.

وكالة أنباء إخباري