هناك شيء خاص بشأن النجم المحتضر منكب الجوزاء.

نعم، كان هناك الكثير من العطس. وقد تم حل ذلك جزئيا في الوقت الراهن. ولكن قبل فشل التعتيم الكبير في عام 2019، اكتشف العلماء شيئًا أكثر غرابة حول النجم العملاق. تشير قياسات الراديو لضوءه المتغير إلى أنه كان يدور 5 كيلومترات (3.1 ميل) في الثانية.

المشكلة الكبيرة في هذا هي أن النجوم من طراز منكب الجوزاء، من الناحية النظرية، يجب أن يكون لها أقصى سرعة دوران أبطأ بمرتين على الأقل. لذا، يتساءل علماء الفلك، ما الذي يعطيه هذا؟

حسنًا، وفقًا لبحث جديد، قد تكون هذه مجرد رسومات قديمة كبيرة يصعب رسمها. وجد فريق بقيادة جينغ جي ما، عالم الفيزياء الفلكية في معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في ألمانيا، أن سطح الغليان منكب الجوزاء مضطرب للغاية لدرجة أنه يخلق الوهم بالدوران السريع.

يتم قياس الدوران في النجوم من خلال التحليل الدقيق للاختلافات في الضوء من الجوانب المتقابلة للنجم. يحصل الضوء القادم من جانب النجم الذي يتحرك نحو مجال الرؤية (هذا نحن) على دفعة طفيفة نحو الطرف الأزرق من الطيف، بينما يمتد الضوء من الجانب الذي يتحرك بعيدًا عنا نحو الطرف الأحمر.

يمكن للعلماء قياس سعة هذا التحول نحو الأزرق والأحمر لتحديد مدى سرعة دوران النجم. على أية حال، نجم صامت نموذجي. المشكلة هي أن منكب الجوزاء ليس صامتًا. إنه في مرحلة العملاق الأحمر من حياته؛ كان الوقود النووي ينفد، وقد انفجر إلى حجم هائل، مما أدى إلى دحرجة السطح بالحمل الحراري.

فقاعات مادية ساخنة، ثم تبرد، ثم تسقط. ويحدث هذا أيضًا في الشمس مع خلايا الحمل الحراري بحجم ولاية تكساس، لكن العملية تكون أكثر عنفًا في منكب الجوزاء، حيث تكون خلايا الحمل الحراري حول الشمس كبيرة مثل مدار الأرض ( منكب الجوزاء كبير بما يكفي. تمتد حتى مدار كوكب المشتري)

أراد ما وزملاؤه معرفة ما إذا كان هذا الحمل الحراري يمكن أن يقدم تفسيرًا بديلاً لما فسرناه سابقًا على أنه دوران فائق السرعة في عمليات الرصد من مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية/دون المليمترية (ALMA)، لذا لجأوا إلى عمليات المحاكاة ثلاثية الأبعاد.

لقد بنوا نماذج من النجوم العملاقة الحمراء مثل منكب الجوزاء، والتي يحكمها الحمل الحراري العملاق. لا بالتناوب، ثم معالجة النتائج في عمليات رصد متكاملة من ALMA.

وأظهرت عمليات المحاكاة التي أجروها أن خلايا الحمل الحراري الكبيرة ترتفع على أحد جانبي العملاق الأحمر، بينما انهارت مجموعة أخرى وسقطت إلى الداخل على الجانب الآخر. وليس لدى ALMA القدرة على تحديد هذه الخلايا كخلايا حمل حراري؛ وبدلا من ذلك، فإن البيانات الواردة من التلسكوب تشبه الدوران.

في الواقع، أظهر الباحثون أنه في 90% من عمليات المحاكاة، كانت الملاحظات التي تم إجراؤها باستخدام ALMA تشبه الدوران بسرعات عدة كيلومترات في الثانية.

إطار الحدود = “0” إذن = “مقياس التسارع؛ تلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة صورة؛ ترخيص مشاركة الويب>

هذا ليس دليلاً قويًا على أن منكب الجوزاء لا يدور بسرعات عالية، لكنه يُظهر أننا لا نستطيع استخلاص نتيجة بناءً على البيانات المتوفرة لدينا حاليًا. ولكن تم إجراء ملاحظات ذات دقة أعلى وتجري معالجتها وتحليلها. يجب أن تعطينا هذه المزيد من الأدلة حول ما يفعله النجم.

وفي كلتا الحالتين، فإن النتائج مثيرة للاهتمام. إذا كان منكب الجوزاء يدور مثل دوامة متحللة، فقد يشير ذلك إلى أن عملاقًا أحمرًا قد انفصل عن نجم صغير مصاحب. إذا كان يدور ببطء أكبر، فقد تعلمنا المضي قدمًا بمزيد من الحذر عند تفسير البيانات التي نجمعها عن النجوم غير المستقرة.

“لا يزال هناك الكثير مما لا نفهمه عن النجوم المغلية الضخمة مثل منكب الجوزاء.” يقول عالم الفلك أندريا تشيافاسا المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي.

“كيف تعمل حقًا؟ كيف تفقد كتلتها؟ ما هي الجزيئات التي يمكن أن تتشكل في تدفقها إلى الخارج؟ لماذا أصبح منكب الجوزاء خافتًا فجأة؟ نحن نعمل بجد لجعل عمليات المحاكاة الحاسوبية لدينا أفضل وأفضل، لكننا نحتاج حقًا إلى بيانات مذهلة. من التلسكوبات مثل ALMA.”

وقد تم نشر دراسة اللجنة رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.