إغلاق القائمة
لا تعيش النجوم إلى الأبد

لا تعيش النجوم إلى الأبد


    لا تعيش النجوم إلى الأبد 
    لا تسكن النجوم بلا نهاية - إنها ترسل حرائقها النجمية الرائعة إلى الفضاء لملايين إلى بلايين السنوات ، لكنها محكوم فوقها بالتجول ، وهي ميادين غاز ساطعة. وقتما تنفد النجوم من الإمدادات الأساسية من المحروقات الذري ، فإنها تكون مستعدة لاجتماعهم المحتوم مع Grim Reaper. تنفجر النجوم الكبيرة جدا إلى قطع في مستعرات أعظم ورائعة من الانهيار اللازم (الفئة الـ2) ، بينما أن النجوم الضئيلة مثل شمسنا - أو قد لا تتجاوز - في طمأنينة نسبي. يمكن للنجوم الضئيلة ، مثل شمسنا ، أن تذهب إلى السوبرنوفا - تمامًا مثل الرجال الكبار - إلا أن يلزم أن تكون الأوضاع حادثة حتى يتمكنوا من تقديم ذاك النمط من التأدية التوديع الرائع إلى الكون. حالَما يتوفى نجم ضئيل يشبه الشمس في التفجير الصاخب لنوع Ia الرائعسوبرنوفا ، تدع وراءها فزاعةًا طويلًا ، والذي يُطلق أعلاه نجم قزم أبيض - وهو جوهر بقايا المطرب الضئيل السالف. تقترح دراسة حديثة أصدرت في عدد عشرة آب 2019 من مجلة الفيزياء الفلكية أن تلك البقايا الشبحية من النجوم قد ولت منذ مرحلة طويلة ما تزال تطارد النجوم التي تقطن اليوم.

    A السوبرنوفا الفئة الأضخم (أ) هو التفجير الذي يؤجج في الأنظمة النجمية الثنائية التي الثنائي من النجوم الأخت هم في مدار بخصوص بعضها القلة من - فرد من النجوم هو قزم أبيض. يمكن للممثل الآخر من أي شيء من نجم عظيم الحجم إلى قزم أبيض أقل . ينتج ذلك التفجير المهلك والقاتل في ذلك النمط من النسق الثنائي لأن البعبع النجمي كان يحتسي بثقل مواد نجمة أخته ، ما نتج عنه اكتساب كتلة كافية ليكون حرجًا. ينتج ذلك كود برمجي ثانٍ متفجر ، ينشأ أيضًا في نسق ثنائي ، حينما يصطدم ثنائي قزم أبيض ببعضه القلة من.

    الأقزام البيضاء ليست عامتها متناظرة. تلك الأشباح النجمية الغزيرة من الممكن أن تتنوع بين خمسين ٪ من كتلة شمسنا ، إلى ما يقرب من خمسين تدهور كتلتها. النجوم الضئيلة الانفرادية مثل شمسنا ، تموت وفاةًا هادئًا. عقب نفاد نجم ضئيل وحيد يشبه الشمس من المحروقات الذري الضروري للانصهار ، ينفخ طبقات الغاز المتلألئة الجميلة في الفضاء بين النجوم. ومع هذا ، بقيت بقيتها الضرورية ( القزم الأبيض ) سليمة ، وتستقر بسلام في قلب ذاك الكفن الجميل من الغاز المتلألئ.

    بواسطة دراسة الآثار "الأحفورية" للأقزام البيضاء التي انفجرت منذ مدة طويلة ، وجد فرقة رياضية من علماء الفلك ، يقاد من قبل الطبيب إيفان كيربي من معهد كاليفورنيا للتقنية (Caltech) في باسادينا ، أن الأقزام البيضاء في موعد باكر من الكون قد فجرت ذاتها إلى قطع في الحشود أدنى الأمر الذي يفعلون اليوم. يوميء ذاك الاكتشاف على أن قزمًا أبيضًا من الممكن أن ينفجر نتيجة لعدة مختلفة من المشغلات ، وليس بالضرورة أن يبلغ إلى الكتلة الحرجة قبل التفجير المهلك والقاتل.

    أسباب قاتلة بين النجوم

    تسكن جميع النجوم في الكون المشهود ، كبيرها وصغيرها ، حياة " التسلسل " الأساسية التامة لدمجها الهيدروجيني عن طريق حماية وحفظ توازن دقيق بشكل كبير وضروري بين عدوين قدماء - الجاذبية وضغط الإشعاع. في تسلسل الأساسي يوميء إلى النجوم إحراق الهيدروجين على رسم هرتزبرونغ-راسل من رائع تطور. ما زال عند النجوم الأساسية التسلسلية ما يكفي من المحروقات الذري المنصهر ذريًا لحماية وحفظ نطاطهم في مواجهة سحق ثقلهم.

    يدفع الكبس الإشعاعي للمطرب إلى الخارج جميع الأشياء بعيدًا عن الممثل ، في حين تسعى الجاذبية في نفس الزمن جر جميع الأشياء إلى الداخل بدون رحمة. إن الكبس الإشعاعي للمطرب هو نتيجة عملية الانصهار الذري التي تبدأ بحرق الهيدروجين ، وهو العنصر النووي الأخف والأكثر وفرة في الكون ، إلى الهليوم - وهو ثاني أخف. تلك العملية من التخليق الهيدروجيني النجمية تدمج طول الوقت المركبات الذرية أثقل وأثقل من المكونات الأخف وزنا. في العالم الحقيقي ، كل المكونات الذرية أثقل من الهليوم - المواد المعدنية التي تعرف بإسم في لغة علماء الفلك - التي تشكلت ضِمن النوى المميعة للتسخين الذري لمليارات من النجوم التي تعيش عالمنا الشاسع. مقابل هذا ، أثقل المعادنكل شيء - مثل الذهب واليورانيوم - تتشكل في انفجارات السوبر نوفا المذهلة التي تنوه بموت نجم.

    يشطب تشغيل الكمية الوفيرة من السوبرنوفا حينما يدير وحيد، نجم لاسيما كبيرة جدا من إمدادات الضرورية من المحروقات الانفجار الهيدروجيني، ومزقت بحد نفسه في مذهلة اللازمة تداعي التفجير. السلف من الضرورية انهدام (النمط الـ2) السوبرنوفا ومن المعتاد أن يكون نجم عظيم يتضمن على نواة ثقيلة جدا التي تزن في بحوالي 1.4 مرة كتلة الشمس. النجوم الضئيلة عادة لا تموت بهذا الشكل. على أرض الواقع ، تقطن النجوم الأصغر مرحلة أطول بشكل أكثر من النجوم الكبيرة جدا. ولذا لأن النجوم الأقل غزارة ليست ساخنة ، وبذلك تحرق وقودها ببطء أكثر من  أقربائها النجميين أثقل. تظل النجوم الضئيلة من كتلة شمسنا مختلَفًا لحوالي عشرة مليارات عام. ومع ذاك ، فإن النجوم العارمة تسكن بشكل سريع وتموت صغارًا - عديدًا ما تسكن لملايين السنوات (على ضد المليارات).

    مثل كل النجوم ، فإن شمسنا مصيرها نفاد المحروقات النووي الضروري. إنه نجم في منتصف السن يصل بحوالي 4.56 مليار سنة ، ومن الممكن أن يظل في دمج الهيدروجين في جوهره لفترة 5 مليارات سنة أخرى ، أو صوب ذاك.

    حينما أمكنها النجوم الضئيلة ، مثل شمسنا ، أخيرًا من دمج أغلب المحروقات الذري اللازم في أشياء أثقل ، فإنها تتضخم أولاً إلى نجوم عملاقة حمراء ساطعة ومتضخمة . يتضمن ذاك المطرب الشبيه بالشمس المتقدم في تلك المدة المتأخرة من التقدم على قلب مهلك مكون من الهيليوم ، محاطًا بقذيفة ما تزال هنالك قدر ضئيلة من الهيدروجين توجد ليتم حرقها في الهيليوم. تبدأ تلك القذيفة في السفر إلى الخارج ، ويزداد كمية الفنان الضئيل الذي يلقى حتفه من الوفاة مع توفر السن. في الخاتمة ، يبدأ قلب الهيليوم في التقلص. خلال قيامها بهذا ، تصعد درجة حرارتها في مركزها إلى درجة أن الهليوم يندمج في المعدن الأثقلكربون. ينتهي الممثل بقلب ضئيل جدًا غير أنه صارم السخونة ، ينتج عنه طاقة أكثر وقتما كان ما يزال نجمًا يحترق الهيدروجين على التسلسل الأساسي. الفنان محكوم فوق منه حاليا ، وصارت طبقاته الخارجية من الغاز منتفخة وحمراء. تكون درجة السخونة لدى السطح الساطع لذلك الضخم الحجم الأحمر المتضخم أكثر ثلوجة الأمر الذي كانت أعلاه حالَما كان ما يزال نجمًا شاب صغير في مقتبل العمرًا.

    وقتما تكون النجوم الضئيلة مثل شمسنا ، وتسكن بمفردها ، فإنها تموت بلطف وجميل - تاركة بقاياها وراءها كنجوم قزم أبيض . ومع ذاك ، حينما يكون للمطرب مؤسسة ، من الممكن أن تتم أشياء متفجرة في شكل تفجر من النمط Ia . تلك الانفجارات الرائعة تقذف مكونات المطرب الماضي المزورة عصريًا في الفضاء حيث يمكن دمجها في الأجيال التالية من النجوم.

    ومع ذاك ، ما زال من غير المؤكد لماذا تذهب عدد محدود من الأقزام البيضاء إلى المستعرات الأعظمية في حين لا يفعل آخرون من صنفها. في العقود الأولى من القرن العشرين ، أصدر قرارا عالم الفيزياء الفلكية الهندي الأمريكي سوبرامانيان تشاندراسيخار (1910-1995) أنه لو كان القزم الأبيض لديه أكثر من  1.4 مرة كتلة شمسية ، فسوف ينفجر في سوبر نوفا من الفئة Ia . تُسمى تلك الكتلة المعيّنة كتلة Chandrasekhar ، وبصرف النظر عن أن حسابات Chandrasekhar ذكرت واحدة من الوسائط التي تنفجر بها عدد محدود من الأقزام البيضاء العظيمة ، فإنها لم تفسر مبرر قيام الأقزام البيضاء الأخرى ذات الكتلة الأصغر بتفجير ذاتها.

    أشباح النجوم القديمة تطارد النجوم اليوم

    يلزم رصد المستعرات العظمى من الصنف Ia بشكل سريع. ذلك لأنهم يندلعون إلى الوجود ، ثم يتحولون إلى الظلام ، خلال فترة قليل من أشهر فحسب. بهدف دراسة المستعرات الأعظمية التي تلاشت منذ زمن طويل ، والأشباح القزمية النجمية البيضاء التي خلقتها ، استخدم الطبيب كيربي وزملاؤه تكنولوجية تدعى معرفة الآثار المجرية.

    يوميء إصطلاح معرفة الآثار المجري إلى البحث عن توقيعات كيميائية باقية للانفجارات القديمة في نجوم أخرى أكثر شبانًا. حالَما ينفجر قزم أبيض في سوبر نوفا من النمط Ia ، فإنه "يلوث" محيطه المجري بالعناصر المزورة خلال التفجير - المواد المعدنية مثل النيكل والحديد. ثم تتجول هذه المركبات الذرية الثقيلة عبر الفضاء ، لتندمج في الخاتمة في أي نجوم رضيع تتشكل عصريًا في هذه المساحة. ولذا مطابق للطريقة التي تقدم بها الحفريات قائمًا للعلماء دلائل وظيفة عن الحيوانات التي انقرضت منذ مدة طويلة. تُثبت أحجام النيكل والحديد دومين ضخامة أسلافهم القدامى.

    باستعمال التلسكوب Keck II في هاواي ، وقف على قدميه الطبيب كيربي وفريقه أولاً بالبحث عن قليل من المجرات القديمة ، التي نفدت من المواد لتشكيل نجوم الأطفال أثناء مليار سنة الأولى من وجود الكون. اكتشف علماء الفلك أن أكثرية النجوم في نطاق تلك المجرات تتضمن على نسبة متدنية نسبيا من النيكل. كان ذلك دليلًا على قصة قصة يلزم أن تكون أشباح الأقزام البيضاء التي زودتهم بالنيكل ذات كتلة متدنية نسبيًا - من المرجح أدنى من كتلة شاندراسيخار.

    ومع هذا ، وجد فرقة رياضية من علماء الآثار المجرة أن محتوى النيكل كان أعلى في الغاز الذي تم تشكيله مؤجلًا. ولذا يقصد أنه مع مرور الدهر عقب التفجير الضخم ، بدأت الأقزام البيضاء تنفجر مع الحشود العليا.

    من الهام للعلماء أن يفهموا العمليات المبهمة التي تثير المستعرات العظمى من الفئة Ia. ولذا لأن الانفجارات ذاتها قد استخدمت بنجاح كأدوات لفعل القياسات الكونية. بغض البصر عن طريقة انفجارها ، تعرض أغلب المستعرات الأعظمية من الفئة Ia رابطة معروفة بين اللمعان والوقت الذي يستغرقه خافتة.

    علق الطبيب كيربي في نشرة Caltech Press بتاريخ 6 أغسطس (آب): "نطلق على المستعرات الأعظمية من الفئة Ia اسم" الشموع القياسية " .

    "إذا نظرت إلى الشمعة من مسافة ، فستبدو باهتة أكثر الأمر الذي إن كانت قريبة. إذا كنت تعرف نطاق تألقها ومن المفترض أن تكون قريبة ، وقياس نطاق إضائتها على مسافة ، يمكن لك حساب هذه المسافة. لقد كانت المستعرات العظمى من الفئة Ia نافعة جدا في حساب أشياء مثل حجم إمتد الكون. نستخدمها خلال الزمن في معرفة الكونيات. لذا ، من الجوهري أن نفهم من أين أتوا ، وأن نتميز بالأقزام البيضاء التي تتم تلك الانفجارات ". واصل.

    يدبر العلماء لدراسة مركبات أخرى غير النيكل الآتي ، ويخططون لاستهداف المنغنيز بشكل خاص. إن إصدار المنجنيز حاد الحساسية لكتلة المستعر الأعظم الذي يخرجه ، وهكذا يمنح أسلوب وكيفية دقيقة للتأكد من صحة الاستنتاجات المستخلصة من محتوى النيكل.
    jjjj
    @مرسلة بواسطة
    كاتب ومحرر اخبار اعمل في موقع فضاء وكواكب .

    مقالات متعلقة

    إرسال تعليق