'شيء' ضخم وغير شفاف يخفت نجمًا عملاقًا

كرة حمراء ذات شكل بيضاوي رمادي كبير أمامها جزئيًا مع رسم بياني للسطوع.

نموذج حاسوبي من VVV-WIT-08 يظهر النجمة وقرص غامض يمر أمامه وجسم أصغر داخل القرص. هل هذا هو السيناريو الحقيقي؟ لا أحد يعلم! الصورة عبر لي سميث /موقع يوتيوب.


تذكرنجمة تاببي؟ العلماء المواطنين معصيادو الكواكباكتشفه المشروع في عام 2015. كان Tabby’s Star يخفت بسرعة بطرق غريبة وغير متوقعة. تراوحت نظريات سلوكه غير العادي منهياكل عملاقة غريبةلسحب الغبار. هذا اللغز لم يتم حله بالكامل ، ولكنترابيبدو الآن أنه الجاني. في يونيو 2021 ، أصدر علماء الفلك دراسة جديدة حول لغز جديد وأكبر (حرفيًا). إنه 'شيء' ضخم وغير شفاف أدى إلى تعتيم سطوع نجم عملاق بنسبة تصل إلى 97٪ على مدار 200 يوم تقريبًا. حتى أكبر الانخفاضات في سطوع نجمة Tabby وصلت إلى حوالي 22٪ فقط. هل الغبار مرة أخرى؟ ماذا يمكن ان يكون ايضا؟

النجم VVV-WIT-08 هو نجم عملاق متطور ، أكبر بحوالي 100 مرة من شمسنا. إنها أقدم من شمسنا أيضًا ، عمرها حوالي 8 مليارات سنة على عكس شمسنا البالغة 4 1/2 مليار سنة. انها تقع تقريبا 25000سنوات ضوئيةبعيدًا في اتجاه الكوكبةبرج القوس، باتجاه المركز الكثيف الخاص بنادرب التبانةالمجرة.


حدث الحد الأدنى من سطوعه في أبريل 2012. ولا يزال العلماء ليس لديهم تفسير.

لكنهم ما زالوا يفكرون في الأمر. المجلةالإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكيةنشرت دراسة جديدة عن هذا النجم في 11 يونيو 2021.انظر النسخة الأولية هنا.

'شيء ما' يخفت نجم عملاق

إنه لغز مذهل ، حيث لا يبدو أن أيًا كان ما يحجب النجم لا يمتلك خصائص سحابة غبار عادية. كما هو موضح في الورقة الجديدة ، كل ما كان له 'حافة صلبة' وكان معتمًا تمامًا تقريبًا.

لاحظ علماء الفلك لأول مرة الحدث الغريب في البيانات من VISTA Variables في Via Lactea (VVV) الدراسة الاستقصائية. كمؤلف رئيسيلي سميثمن جامعة كامبريدجقال لصحيفة الغارديانفي 11 يونيو:




يبدو أنه جاء من العدم.

هو أيضاأخبر ناشيونال جيوغرافيكبعد ستة أيام:

من غير المعتاد أن يخفت سطوع النجم بهذا القدر ولفترة طويلة.

عضو آخر في الفريق ،سيرجي كوبوسوفمن جامعة إدنبرة ، علق فيبيانالذي - التي:


إنه لأمر مدهش أننا لاحظنا للتو جسمًا مظلمًا وكبيرًا وممدودًا يمر بيننا وبين النجم البعيد ، ولا يمكننا إلا التكهن بما هو مصدره.

الرجل الشاب.، ب، اللحية، قميص منقوش، أيضا، قميص أبيض.

قاد عالم الفلك لي سميث من جامعة كامبريدج بحثًا جديدًا حول التعتيم الغريب للنجم العملاق VVV-WIT-08. صورة عبرينكدين.

ثلاثة مربعات لها نفس نمط النجوم ، نجمة واحدة مختلفة السطوع في كل منها.

يظهر تسلسل الصورة النجم عند السطوع الطبيعي في عام 2010 ، ثم خافت بنسبة تصل إلى 97٪ في عام 2012 ، ثم يعود إلى السطوع الطبيعي في عام 2013. الصورة عبر ESO /الحارس.

لقد رأوا ذلك يحدث مرة واحدة فقط

إن رؤية مثل هذا التعتيم الدرامي ، مع مثل هذا السبب المجهول والغامض ، أمر مثير ومحبِط لعلماء الفلك. يرون أن الانخفاض في السطوع مثير للإعجاب: 97٪! ويريدون أن يكونوا قادرين على حل لغز كيفية حدوث مثل هذا الانخفاض الدراماتيكي في السطوع. استخدم هؤلاء الفلكيون بيانات من وكالة الفضاء الأوروبيةجاياالمركبة الفضائية والمسح الأرضي يسمىغمزلمحاولة حل اللغز.


ولكن هناك العديد والعديد من السيناريوهات المحتملة التي تقترحها البيانات. مع Tabby’s Star ، على سبيل المثال ، اختلف التعتيم باختلاف الأطوال الموجية ، وهو ما يتوافق مع سحب الغبار. ولكن مع VVV-WIT-08 ، يُظهر التعتيم المتسق عبر جميع الأطوال الموجية أن الجسم كان أكثر تعتيمًا و 'صلابة'.

كان من الغريب الآخر أن الملاحظات من جايا اقترحت أن النجم كان يتحرك عبر الفضاء بشكل أسرع مما كان يُعتقد سابقًا ، بالسرعة الكافية تقريبًا للهروب من درب التبانة.

هذا لا معنى له بالنسبة لنجم يقع في اتجاهانتفاخ المجرةفي منتصف مجرتنا.

نظريات كثيرة ، لكن لا توجد إجابات

قال علماء الفلك - لمحاولة شرح الحدث الغامض - لقد فكروا في العديد من النظريات المحتملة ثم رفضوها. يبدو أن الجسم أكبر من النجم نفسه ، ولكن هل يمكن أن يكون أصغر مما كان يعتقد وأقرب إلى الأرض؟ هل انحرفت أمام النجم من وجهة نظرنا بالصدفة؟

قال الباحثون إن هذا النوع من محاذاة الصدفة ، كما يُرى من الأرض ، سيكون غير مرجح. إذا حدث هذا مع هذا النجم ، ألا يجب أن يحدث للآخرين؟ هذا يعني أنه يجب أن يكون هناك العديد من الأجسام المظلمة والعائمة في فضاء مجرتنا. إذا كان الأمر كذلك ، فلماذا لم نراهم من قبل؟ كما ورد في الورقة:

لقد وجدنا أن الاختفاء [إخفاء جسم عن آخر] بسبب اصطفافه بالصدفة مع النجم العملاق يتطلب كثافة فضاء كبيرة بشكل غير محتمل من الأجسام المظلمة في المقدمة. ومن ثم ، فإن الغامض [الكائن الذي يختبئ] هو على الأرجح مرتبط جاذبيًا بالعملاق.

هل يمكن أن يكون التعتيم قد نشأ بدلاً من ذلك من النجم نفسه؟النجوم التي تخفت ثم تتألق مرة أخرىشائعة. لكن النجوم العملاقة مثل VVV-WIT-08 لا تنخفض سطوعها بنسبة 97٪. كما هو مذكور في الورقة:

لا يتوافق سلوك منحنى الضوء لـ VVV-WIT-08 مع أي تقلب نجمي جوهري معروف. يكاد يكون من المؤكد أنه إخفاء للنجم العملاق.

حلقة من الغبار والصخور تدور حول نجم لامع.

في الوقت الحالي ، سيكون التفسير التقليدي الأكثر منطقية لـ VVV-WIT-08 هو قرص حطام عملاق من الغبار والصخور الصغيرة التي تدور حول جسم غير معروف ، والذي بدوره يدور حول النجم. الصورة عبر NASA / JPL-Caltech /يعقوب وايت.

هل يمكن أن يكون قرص حطام؟

يقول الباحثون إن الجسم الذي تسبب في التعتيم ربما يكون مرتبطًا بالنجم من حيث الجاذبية. قد يكون يدور حول النجم. ولكن ما هو؟

من المرجح أن أفضل تفسير تقليدي يتضمن الغبار. قد يكون بعضًا ضخمًا ومغبرًاقرص الحطام. هذه الأقراص شائعة. يحيطون أحيانًا بالنجوم ، بالطريقة التي تحيط بها الحلقات بكوكب مثل زحل. ربما كان سبب تعتيم VVV-WIT-08 هو قرص الحطام. ربما لم يكن القرص يدور حول VVV-WIT-08 نفسه ، ولكن جسمًا آخر يدور بدوره حول VVV-WIT-08. بمعنى آخر ، ربما يكون لدى VVV-WIT-08 نجم أو كوكب مصاحب له قرص حطام كبير ومليء بالغبار.

عادة ما يكون من السهل التعرف على الغبار ، لأنه يقوم بتصفية الضوء بطريقة تسمح بمرور موجات أطول وأكثر احمرارًا من خلالها. البيانات من VVV-WIT-08 لا تبدو هكذا.

لا تحتوي أقراص الحطام أيضًا على 'حواف صلبة' على هذا النحو. مع الغبار ، عادة ما ترى تناقصًا عند الحواف.

هناك احتمال آخر وهو نظام الحلقة العملاقة حول الجسم المداري. عالم الفلكجايسون رايتفي جامعة ولاية بنسلفانيافي ناشيونال جيوغرافيكأن حلقات زحل لها حواف محددة جيدًا. يعود هذا التعريف جزئيًا إلى التأثير الثقالي للقمر الصغيرة التي تدور في الفجوات بين الحلقات.

من المحتمل أن يكون هذا الجسم عبارة عن حلقة عملاقة واحدة ، حيث لم يتم ملاحظة أي فجوات. يبدو أن النجم طمس بواسطة كتلة واحدة كبيرة مستمرة.

إذا كان قرص حطام ، فماذا يدور؟

ربما يكون الجسم الذي يخفي النجم قرص حطام. ولكن ، إذا كان الأمر كذلك ، فنحن ما زلنا لا نعرف ما الذي يدور حوله قرص الحطام.نجوم التسلسل الرئيسي، مثل شمسنا ، ونجوم قزم بيضاءمن المعروف أن لديها أقراص حطام. لكن هذه الأنواع من الأقراص لا تتلاءم مع ما لوحظ في VVV-WIT-08.

أو ، إليك سيناريو غبار آخر لا يصلح تمامًا ، لكنه لا يزال كذلكعلى الطاولة. اعتبر الباحثون الجسم المداريتجريد الغبارأو VVV-WIT-08.

نجمة بيضاء كبيرة مع نفاثات طويلة داكنة من المواد أمامها ونجم آخر في المسافة.

يذكرنا التعتيم الغامض لـ VVV-WIT-08 بنجمة Tabby من بعض النواحي (مفهوم الفنان). لكن الغبار حول نجمة Tabby ليس معتمًا تقريبًا مثل أي غبار طمس هذا النجم العملاق الآخر. الصورة عبر NASA / JPL-Caltech /سكاي وتلسكوب.

هل يمكن أن يكون ثقب أسود؟

الاحتمال الآخر الأكثر غرابة هو أن الجسم المداري هو aثقب أسودمع حلقة حطام كثيفة حولها. مثير للاهتمام ، على الرغم من أنه شيء لم يسبق رؤيته من قبل. من الورق:

لقد درسنا عددًا من الأجسام الفيزيائية الفلكية المحتملة كمرشحين للدايكولتر. تعتبر أقراص الحطام حول نجوم التسلسل الرئيسي رقيقة جدًا من الناحية البصرية. في حين أن أقراص الحطام القزم الأبيض سميكة بصريًا ، إلا أنها صغيرة جدًا. عادةً ما تصدر أقراص التراكم حول الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية أشعة سينية ، ولكن أالقرص الاحتياطي للثقب الأسودمن النوع الذي وصفه بيرنا وآخرون. (2014) قد يفسر بشكل معقول الاحتجاب.

النجوم العملاقة الوامضة

يعتقد علماء الفلك أيضًا أنه من الممكن أن ينتمي VVV-WIT-08 إلى فئة جديدة من النجوم 'العملاقة الوامضة'.

وقد لوحظ أن هذه النجوم طغت عليها أقراص ضخمة من الغبار ، على الرغم من أنها ليست مثل VVV-WIT-08. النجمإبسيلون أوريجايتم خسوفه كل 27 عامًا ، ولكن بنسبة 50٪ فقط. نجم عملاق آخر ،TYC 2505-672-1، يتم خسوفه كل 69 عامًا. لا تزال الفترة المدارية لكل ما تم مسحه من VVV-WIT-08 غير معروفة ، ولكن يجب ألا تقل عن 9 سنوات ، حيث لم يتم رؤية حلقة أخرى من حالات التعتيم منذ عام 2012.

فيليب لوكاسمن جامعة هيرتفوردشاير قال فيبيانمن جامعة كامبريدج:

في بعض الأحيان ، نجد نجومًا متغيرة لا تتناسب مع أي فئة محددة ، والتي نسميها 'ما هذا؟' ، أو كائنات 'WIT'. نحن لا نعرف حقًا كيف ظهر هؤلاء العمالقة الوامضون. من المثير رؤية مثل هذه الاكتشافات من VVV بعد سنوات عديدة من التخطيط وجمع البيانات.

غالبًا ما تطلق النجوم العملاقة موادًا في الفضاء ، لكن الطبيعة المحددة للمادة بالقرب من VVV-WIT-08 هي التي حيرت علماء الفلك كثيرًا. مثل ليفيسكأخبر ناشيونال جيوغرافيك:

إنه لطيف ليس غريبًا جدًا ؛ إنه نوع الشيء الذي تتوقعه. لكن الغبار لا يبدو بهذا الشكل ، ومن المؤكد أنه سيعني شيئًا غير عادي حول كيفية توزيع هذا الغبار.

إذا كانت هذه بالفعل نوعًا جديدًا من النجوم 'العملاقة الوامضة' ، فإن علماء الفلك يتوقعون العثور على المزيد منها ، وفقًا لسميث:

من المؤكد أن هناك المزيد من الأشياء التي يمكن العثور عليها ، لكن التحدي الآن هو معرفة ماهية الرفاق المخفيين ، وكيف أصبحوا محاطين بأقراص ، على الرغم من الدوران حول النجم العملاق حتى الآن. من خلال القيام بذلك ، قد نتعلم شيئًا جديدًا حول كيفية تطور هذه الأنواع من الأنظمة.

أخيرًا وليس آخرًا ، هل يمكن أن يكون مصطنعًا؟

بالطبع ، تتضمن التكهنات أيضًا إمكانية أن يكون هذا شيئًا أو أشياءًا اصطناعية تدور حول النجم.كريات دايسونتتبادر إلى الذهن. يعرف أنصار الطاقة الشمسية أن جزءًا صغيرًا فقط من الطاقة الكلية للشمس يضرب الأرض. ماذا لو استطعنا ، كحضارة ، جمع كل طاقة الشمس؟ سيتطلب ذلك مجمعات الطاقة الشمسية في الفضاء ، على الأرجح في غلاف حول نجمنا ، أو حول كوكبنا.

إذا بنينا شيئًا كهذا ، فسنستخدم شكلاً من أشكال كرة دايسون ، والتي يشار إليها أحيانًا بقذيفة دايسون أو بنية عملاقة.

إن إثبات وجود بنية اصطناعية بالقرب من نجم بعيد سيكون أمرًا هائلاً. هذا يعني أن هناك حضارات متقدمة في أماكن أخرى من مجرتنا.

ولكن ، كما هو الحال دائمًا ، سيخبرك علماء الفلك أنه لا ينبغي القفز إلى هذا الاستنتاج ، في كل مرة نجد شيئًا غريبًا.

وهكذا يستمر البحث عن إجابات!

نجمة محاطة بشرائط معدنية منحنية متعددة.

الاحتمال الأكثر إثارة لـ VVV-WIT-08 سيكون شيئًا صناعيًا يدور حول النجم ، شيء مثل كرة دايسون (مفهوم الفنان). ولكن مهما كان سبب التعتيم يبدو أنه يدور حول النجم ، وليس حوله مثل كرة دايسون. الصورة عبر CapnHack / energyphysics.wikispaces.com.

الخلاصة: طمس شيء ضخم وغير شفاف تمامًا النجم العملاق VVV-WIT-08 لمدة 200 يوم ، مع حدوث أدنى حد من الضوء في أبريل 2012. لا يزال العلماء لا يعرفون على وجه اليقين ما كان عليه. دراسة جديدة تثير أسئلة أكثر من الإجابات.

المصدر: VVV-WIT-08: النجم العملاق الذي يومض

عبر جامعة كامبريدج

عبر الجارديان

عبر ناشيونال جيوغرافيك