هابل يحلّ لغز تعتيم نجم وحش في مجرة الكلب الأكبر

واستمر التعتيم لأسابيع. ووجه علماء الفلك الآن أنظارهم نحو نجم وحش في الكوكبة المجاورة "الكلب الأكبر" (Canis Major أو Great Dog) في محاولة لفهم التصرف الغريب لنجم منكب الجوزاء أو أيضا يد الجوزاء.

ويمر العملاق الأحمر الفائق المعروف باسم "في واي الكلب الأكبر" (VY Canis Majoris)، وهو أكبر بكثير وأكثر ضخامة وعنفا من منكب الجوزاء، بفترات أطول بكثير وأكثر خفوتا تستمر لسنوات.

وتشير النتائج الجديدة من تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا إلى أن نفس العمليات التي حدثت على منكب الجوزاء تحدث في هذا العملاق الضخم، ولكن على نطاق أكبر بكثير.

وأوضحت قائدة الدراسة عالمة الفيزياء الفلكية روبرتا همفريز من جامعة مينيسوتا في مينيابوليس: "يتصرف في واي الكلب الأكبر (VY Canis Majoris) كثيرا مثل منكب الجوزاء".

وبحسب بيانات هابل، فإنه بالنسبة إلى منكب الجوزاء، يتوافق التعتيم مع التدفق الغازي الذي ربما يكون شكّل الغبار، والذي أعاق لفترة وجيزة بعض ضوء منكب الجوزاء من رؤيتنا، ما أدى إلى إحداث تأثير التعتيم.

وأشارت همفريز: "في VY Canis Majoris، نرى شيئا مشابها، ولكن على نطاق أوسع بكثير. تدفقات ضخمة من المواد التي تتوافق مع تلاشيها العميق للغاية، والذي ربما يرجع إلى الغبار الذي يحجب مؤقتا الضوء من النجم".

والعملاق الأحمر الهائل هو أكثر إشراقا من شمسنا بـ 300 ألف مرة. وإذا حل محل الشمس في نظامنا الشمسي، فإن الوحش المتضخم سيمتد لمئات الملايين من الأميال، بين مداري كوكب المشتري وزحل.

وأوضحت همفريز أن أقواس البلازما العملاقة تحيط بالنجم على مسافات بعيدة عنه بآلاف المرات من المسافة بين الأرض والشمس. وتبدو هذه الأقواس مثل البروز الشمسي من شمسنا، فقط على نطاق أكبر بكثير. وأيضا، ليست مرتبطة جسديا بالنجم، ولكن يبدو أنه تم إلقاؤها خارجا وهي تبتعد. وما تزال بعض الهياكل الأخرى القريبة من النجم مضغوطة نسبيا، وتبدو كعقد صغيرة وميزات غامضة.

وفي عمل هابل السابق، تمكنت همفريز وفريقها من تحديد متى تم طرد هذه الهياكل الكبيرة من النجم. ووجدوا تواريخ تتراوح على مدى مئات السنين الماضية، بعضها قبل 100 إلى 200 عام الماضية.

والآن، من خلال العمل الجديد مع هابل، كشف الباحثون ميزات أقرب بكثير إلى النجم والتي قد يكون عمرها أقل من قرن. وباستخدام هابل لتحديد سرعات وحركات العقد القريبة من الغاز الساخن وغيرها من الميزات، تمكنت همفريز وفريقها من تحديد تاريخ هذه الانفجارات بدقة أكبر. وما وجدوه كان رائعا: ترتبط العديد من هذه العقد بحلقات متعددة في القرنين التاسع عشر والعشرين عندما تلاشى VY Canis Majoris إلى سدس سطوعه المعتاد.

وعلى عكس منكب الجوزاء، أصبح "في واي الكلب الأكبر" (VY Canis Majoris) الآن ضعيفا جدا بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة. وكان النجم مرئيا في يوم من الأيام ولكنه أصبح خافتا بشدة لدرجة أنه لا يمكن رؤيته إلا بالتلسكوبات.

ويفرز العملاق الضخم كتلة تقدر بـ100 مرة من كتلة منكب الجوزاء. والكتلة في بعض العقد أكبر من ضعف كتلة كوكب المشتري.

وقالت همفريز: "إنه لأمر مدهش أن يتمكن النجم من فعل ذلك. من المحتمل أن يكون سبب نوبات فقدان الكتلة الكبيرة في كل من VY Canis Majoris ومنكب الجوزاء هو النشاط السطحي واسع النطاق، وخلايا الحمل الحراري الكبيرة مثل الشمس أو أكبر".

وتابعت همفريز: "ربما يكون هذا أكثر شيوعا في العمالقة الحمراء مما اعتقد العلماء، وVY Canis Majoris هو مثال صارخ".

وعلى الرغم من أن النجوم العملاقة الحمراء الأخرى ساطعة نسبيا وتخرج الكثير من الغبار، إلا أن أيا منها ليس معقدا مثل VY Canis Majoris.

وبدأ النجم حياته كنجم عملاق أزرق شديد السخونة ولامعا، ربما بما يعادل 35 إلى 40 ضعف كتلة شمسنا. وبعد بضعة ملايين من السنين، مع تغير معدل احتراق اندماج الهيدروجين في قلبه، تضخم النجم حتى يصل إلى عملاق أحمر. وتشتبه همفريز في أن النجم ربما عاد لفترة وجيزة إلى حالة أكثر سخونة ثم انتفخ مرة أخرى إلى مرحلة العملاق الأحمر.

وأوضحت همفريز: "ربما ما يجعل VY Canis Majoris مميزا ومتطرفا للغاية مع هذه المقذوفات المعقدة جدا، قد يكون عملاقا أحمر في المرحلة الثانية. قد يكون VY Canis Majoris ألقى بالفعل نصف كتلته. وبدلا من الانفجار على شكل مستعر أعظم، قد ينهار ببساطة إلى ثقب أسود".

 المصدر: phys.org