النجم الأحمر الشهير منكب الجوزاء يمكن أن يكون في الواقع نجمين

قد يكون نمط التعتيم والسطوع للنجم الضخم منكب الجوزاء (لا تقلق، فهذه هي المرة الثانية التي نقول فيها ذلك!) قد يكون بسبب نجم أصغر بكثير يدور حول العملاق الأحمر العملاق، حسبما أفاد فريق من علماء الفلك.

النجم المرافق، إذا كان موجودًا، هو تقريبًا نفس كتلة شمسنا، وقد يفسر الفترة الثانوية الطويلة لنجم منكب الجوزاء (LSP) – وهي دورة مدتها 2170 يومًا (6 سنوات) يخفت خلالها العملاق ويضيء. كما ترون، منكب الجوزاء غير متزامن مع نفسه، وضعه الأساسي (أو FM، أي الطريقة الأساسية التي ينبض بها النجم أو يهتز) يبلغ طوله 420 يومًا فقط، وهو أسرع بكثير من نمط النبض الضعيف الآخر. يفترض الفريق الأخير أن نجمًا ثانيًا أصغر حجمًا في نظام ثنائي مع منكب الجوزاء يمكن أن يكون مسؤولاً عن أنماط التنافر. البحث، المستضاف على خادم ما قبل الطباعة arXiv، لم يخضع بعد لمراجعة النظراء.

“سيقوم الرفيق بجعل كلا النجمين يتحركان حول مركز كتلتهما المشترك، موضحًا اختلافات السرعة؛ وقال لازلو مولنار، عالم الفلك في مرصد كونكولي في المجر، في رسالة بالبريد الإلكتروني إلى جيزمودو: “سيكون له تأثير على الغبار المحيط بمنكب الجوزاء، موضحًا اختلافات السطوع”. “هذا يغير بالتأكيد الطريقة التي ننظر بها إلى منكب الجوزاء: كان من الصعب أن ندرك في البداية أن النجم الذي تمت دراسته جيدًا قد يكون له رفيق غير مكتشف بعد!”

منكب الجوزاء هو نجم يبلغ من العمر 10 ملايين سنة (بعيد كل البعد عن عمر شمسنا البالغ 5 مليارات سنة غريبة) ويقع على بعد حوالي 642 سنة ضوئية من الأرض وهو مشرق بشكل خاص في سماء الليل. تبلغ كتلة منكب الجوزاء ما بين 15 إلى 20 مرة كتلة الشمس، اعتمادًا على من تسأل. لكن هناك حقيقة واحدة لا جدال فيها: أن النجم العملاق يعمل في وقت ضائع، وسوف ينفجر في نهاية المطاف في مستعر أعظم، وهو الحدث الذي يمثل نهاية حياة النجم، باستثناء النجم النيوتروني أو الثقب الأسود الذي عادة ما يُترك وراءه.

كما ترى، يحترق منكب الجوزاء وقوده بشكل أسرع بكثير من فقاعة الغاز الذهبية التي تعتمد عليها حياتنا (من المقرر أن تموت شمسنا خلال حوالي خمسة مليارات سنة). عندما ينفد الوقود اللازم لحرق منكب الجوزاء، فإنه سيطرد نفسه إلى الخارج، وسينهار ما تبقى من النجم إلى نجم نيوتروني فائق الكثافة أو ثقب أسود، اعتمادًا على كمية المواد التي لا تنحصر في النجم. المستعر الأعظم نفسه.

“إذا تم اكتشاف ألفا أوري بي، الذي أطلق عليه فريقنا اسم الحيوان الأليف “BetelBuddy”، فإنه سيؤكد تمامًا أن (الفترة الثانوية الطويلة) هي دورية مدتها 2100 يوم وأن دورية 420 يومًا هي (الوضع الأساسي) قالت ميريديث جويس، المؤلفة المشاركة في الدراسة، وهي عالمة فلك في جامعة وايومنغ، في رسالة بالبريد الإلكتروني إلى جيزمودو: “إننا ندرك أن هذا هو ما يضع منكب الجوزاء في مرحلة حرق الهيليوم الأساسية”. “إذا كان منكب الجوزاء في مرحلة احتراق الهيليوم الأساسية، فسيكون أمامه حوالي 100000 سنة قبل حدوث سوبر نوفا.”

في السنوات الأخيرة، بدأ منكب الجوزاء يتصرف بطريقة مضحكة. من أواخر عام 2019 حتى أوائل عام 2020، خفت النجم إلى 40% فقط من سطوعه الطبيعي، وهو حدث أطلق عليه اسم التعتيم العظيم. وفي وقت لاحق، قرر العلماء أن الخفوت كان بسبب كتلة ضخمة من المواد السطحية المنبعثة من النجم والتي بردت بعد ذلك لتشكل سحابة من الغبار حجبت النجم عن المراقبين على الأرض.

وقال جاريد غولدبرغ، عالم الفلك في معهد فلاتيرون والمؤلف الرئيسي للبحث، لموقع جيزمودو إن البعض اقترح أن النجوم LSPs ناتجة عن نجوم مرافقة باهتة تسحب الغبار خلفها، مما يؤدي إلى كسوف النجم الأكبر. ومع ذلك، وجد الفريق أن منكب الجوزاء وغيره من النجوم النجوم ذات LSPs تكون باهتة عندما تكون النجوم المصاحبة لها خلف النجم الأساسي. وبالتالي، لا يمكن أن يكون سحب الغبار هو المسؤول. ولكن بعد النظر في تفسيرات أخرى، ضاعف الفريق من الفرضية المصاحبة: مثل هذا النجم الجانبي (أو “Betelbuddy” للعملاق العملاق ذو الصلة) يمكنه تعديل الغبار بفعل الجاذبية، أو إشعاعه، بدلاً من سحبه خلفه.

“يجب أن نضع في اعتبارنا أن هناك العديد من مطالبات الكشف عن alpha Ori B (منكب الجوزاءقال ميغيل مونتارجيس، عالم الفلك في جامعة السوربون ومؤلف مشارك في ورقة بحثية عام 2021 في طبيعة وصف الغبار الذي يلف منكب الجوزاء، في رسالة بالبريد الإلكتروني إلى Gizmodo. “لقد ثبت خطأ كل واحد منهم.”

لكن الأمر “لن يكون مفاجئا منكب الجوزاء وأضاف مونتارجيس، الذي لم يكن منتسبًا للصحيفة الأخيرة، أن يكون له رفيق. “إنه نجم ضخم (أعلى من 8 أضعاف كتلة الشمس)، وتخبرنا الإحصائيات أن مثل هذه النجوم نادرا ما تولد دون شقيق”.

“نحن جميعا نريد أن نجد منكب الجوزاءوقال مونتارجيس: “رفيقنا”، مضيفًا أن البحث “يمكن أن يكون له آثار على فهمنا للعمالقة الحمراء الفائقة”.

في العام الماضي، افترض فريق من الباحثين أن منكب الجوزاء سوف يتحول إلى مستعر أعظم في وقت أقرب بكثير من التقديرات السابقة: في غضون عشرات السنين فقط، أو ربما بضعة قرون، بدلاً من عشرات الآلاف من السنين. لكن علماء فلك آخرين رفضوا ذلك، قائلين إن منكب الجوزاء في مرحلة احتراق الهيليوم (كما أشار جويس)، بدلاً من مرحلة حرق الكربون الأساسية التي من شأنها أن تحدد نهاية العملاق العملاق.

وأضاف جولدبيرج: “الرفيق نفسه لا يؤثر على ما إذا كان منكب الجوزاء سينفجر غدًا أو في عام 102024”. “لكن، اكتشاف الرفيق يساعدنا يتنبأ من الأفضل أن ينفجر منكب الجوزاء.”

ولكن سيكون من الصعب اكتشاف مثل هذا “BetelBuddy” في النهاية. وقال مولنار إن ذلك لأن منكب الجوزاء “مشرق بشكل لا يصدق وبغباء”. “يمكن أن يكون النجم الأصغر بحجم الشمس غير قابل للاكتشاف بجواره تقريبًا.”

ولحسن الحظ، فإن المادة “غير القابلة للاكتشاف تقريبًا” تترك مجالًا للمناورة، مساحة أكبر للمناورة من المادة المظلمة، التي هي غير مرئية حرفيًا. قال غولدبرغ: “بالنسبة لي، هناك احتمال مثير بشكل خاص وهو محاولة استخدام نفس التكنولوجيا التي نستخدمها لتصوير الكواكب الخافتة حول النجوم الأخرى مباشرة لمحاولة اكتشاف رفاقها حول النجوم الساطعة حقًا”. ويتم رصد بعض تلك الكواكب الخارجية أثناء مرورها أمام نجومها المضيفة؛ فالأجسام الكوكبية نفسها تحجب كمية الضوء التي تراها التلسكوبات من النجم، مما يدل على وجودها.

يمكن إجراء المزيد من القياسات لسطوع النجم الكبير، لكنها ستحتاج إلى تحليلها بعناية لرؤية رفيق غامض بحجم الشمس وسط الوهج اللامع لنجم منكب الجوزاء. ومع ذلك، فإن مثل هذا الاكتشاف يعني أيضًا أن منكب الجوزاء ليس بعيدًا عن الاحتراق كما اقترح البعض.

انسَ قول منكب الجوزاء ثلاث مرات، فهذا لن يدفع النجم إلى تفجير قمته أخيرًا. بالإضافة إلى ذلك، فهي لا تحتوي حقًا على حلقة لطيفة مثل “منكب الجوزاء، منكب الجوزاء…صديقي!”