تم اكتشاف ستة نجوم جديدة هاربة عبر مجرة درب التبانة. يتحرك نجمان فائق السرعة ، يُدعى J0927 و J1235 ، أسرع من أي كائن من هذا النوع على الإطلاق.
وفقًا لبحث جديد ، تسافر هذه النجوم التي حطمت الرقم القياسي بسرعة 5.1 مليون ميل في الساعة (2،285 كيلومترًا في الثانية) و 3.8 مليون ميل في الساعة (1،694 كيلومترًا في الثانية) ، على التوالي. تتميز J0927 بأسرع سرعة في المدار تمت ملاحظتها على الإطلاق ، وإذا كانت جسمًا أرضيًا ، فستكون قادرة على السباق بين نيويورك وميسيسيبي في أقل من ثانية. بهذه السرعة ، يمكن لأي جسم أن يدور حول الأرض 694 مرة في ساعة.
النجوم الأربعة الأخرى لا تتراخى في قسم السرعة ، وكلها تسافر بسرعة 2.2 مليون ميل في الساعة (1000 كيلومتر في الثانية). تنتقل هذه النجوم عالية السرعة عبر درب التبانة بسرعة كبيرة بحيث يكون لديها سرعة كافية للهروب من تأثير الجاذبية لمجرتنا ، والمعروف أيضًا باسم سرعة الهروب.
متعلق ب: حل اللغز؟ قد يكون الثقب الأسود الجامح الذي يطارده ذيل النجوم مجرة متخفية
“هذه النجوم غير معتادة لأنها تسافر أسرع بكثير من النجوم العادية في مجرة درب التبانة. ولأنها أسرع من سرعة الهروب من المجرة ، سيتم قذفها قريبًا في الفضاء بين المجرات ،” قائد الفريق والباحث في مركز هارفارد / سميثسونيان للفيزياء الفلكية كريم قال البدري لموقع ProfoundSpace.org. “كنا نبحث عن أشياء من هذا القبيل ، لذلك كان لدينا بعض الأمل والتوقع بوجودها ، لكن خصائصها كانت مختلفة عما توقعنا”.
يعتقد الفريق الذي يقف وراء الاكتشاف أن السرعة المذهلة لهذه النجوم الأربعة يمكن أن تكون نتيجة إطلاقها بواسطة نوع معين من الانفجار الكوني يسمى مستعر أعظم من النوع IA. وقال البدري إن هذا أعطاهم درجات حرارة سطحية عالية بشكل غير معتاد ، وهو ما فاجأ الفريق.
“إنها أكثر سخونة بكثير من النجوم العادية – وقد يكون تاريخ تكوينها غير العادي قد اشتمل على انفجار سوبر نوفا بجوارها مباشرة!” وأوضح عالم الفيزياء الفلكية.
تحدث المستعرات الأعظمية من النوع Ia في أنظمة ثنائية ذات بقايا نجمية تسمى القزم الأبيض ، والتي تتشكل عندما تموت النجوم الشبيهة بالشمس ، وتتغذى على مواد من النجم المرافق.
الأقزام البيضاء – والمعروفة أيضًا باسم “النجوم المتدهورة” – كثيفة بشكل لا يصدق نتيجة لانهيار نواة نجمية ، مما يسحق كتلة حول الشمس في كرة بحجم الأرض ، لكنها ليست كبيرة بما يكفي. الصليب المزعوم سلسلة جبال شاندراسيخار– الكتلة المطلوبة لنجم ليطلق مستعر أعظم “عادي” وينتج نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود عند موته.
عندما تسقط المواد من رفيقها النجمي المتبرع بها على سطح قزم أبيض ، فإن الحطام النجمي يتجمع. أي أن عملية التبرع بالمواد النجمية هذه يمكن أن تمنح القزم الأبيض الكتلة الحرجة اللازمة لدفعه فوق حد Chandrasekhar ، مما يؤدي إلى انفجار نووي حراري يُعرف باسم المستعر الأعظم من النوع Ia.
لا تخلق هذه الانفجارات بعضًا من أكثر الأحداث سطوعًا في الكون فحسب ، بل إنها متسقة للغاية لدرجة أن علماء الفلك يشيرون إليها على أنها “شموع ثابتة” لأنها يمكن استخدامها لقياس المسافات الكونية.
في حين أن أي مستعر أعظم يمكن أن يطلق طاقة كافية لتكوين نجوم هاربة ، يعتقد الفريق أن الأمر قد يتطلب مستعر أعظم وأقوى لتسريع هذه النجوم إلى سرعات تفوق سرعة الصوت. تُعرف هذه الانفجارات الخاصة باسم “عمليات الاندماج العنيفة التي أشعلها الهيليوم” أو “الانفجارات المزدوجة المنحلة بشكل ديناميكي”.
تحدث المستعرات الأعظمية D⁶ عندما تجرد الأقزام البيضاء الهيليوم بدلاً من الهيدروجين من الطبقات الخارجية لنجمها المصاحب ، والذي يُعتقد أنه قزم أبيض آخر (ومن ثم الاضمحلال المزدوج). ينتج عن هذا انفجار هائل ثانٍ (ومن هنا جاء الانفجار المزدوج) يقذف القزم تحت الأبيض إلى نجم هارب عالي السرعة.
وأوضح البدري أن “تكوين النجوم الجامحة أمر غير معتاد للغاية”. “جميع النجوم في مجرة درب التبانة لها أغلفة جوية تتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم ، لكن هذه المواد لا تحتوي على هيدروجين ولا هيليوم وتتكون في الغالب من الكربون والأكسجين.”
يشير هذا إلى أن هذه النجوم الجامحة هي أقزام بيضاء متحللة ويدعم أيضًا فكرة أنها انفجرت بواسطة مستعر أعظم D⁶ بسرعات قصوى.
استخدم البدري وزملاؤه ناتج الضوء الثابت للشموع القياسية من النوع Ia لحساب معدل إطلاق النجوم الجامحة. ووجدوا أن معدل تشكل النجوم عالية السرعة يتوافق مع المعدل الذي تستمر به المستعرات الأعظمية من النوع Ia ، مما يشير إلى أن العديد من هذه الأحداث قد تكون انفجارات D⁶.
أدى هذا إلى استنتاج مفاده أن هناك عددًا كبيرًا من هذه النجوم عالية السرعة التي تمر عبر الكون والتي لم يكتشفها علماء الفلك بعد.
على الرغم من اكتشافها داخل مجرة درب التبانة ، فإن هذه النجوم الجديدة الجامحة ، بسرعة 2.2 مليون ميل في الساعة (1000 كيلومتر في الثانية) ، ستغادر مجرتنا يومًا ما بسرعة هروب تبلغ حوالي 1.2 مليون ميل في الساعة (550 كيلومترًا في الثانية) ). تعتقد المجموعة أنهم ليسوا النجوم الأولى التي أطلقتها درب التبانة.
“إذا شكل جزء كبير من المستعرات الأعظمية من النوع Ia نجمًا D6 ، فربما تكون المجرة قد أطلقت أكثر من 10 ملايين نجم في الفضاء بين المجرات.” كتب البدري وزملاؤه:
بالطبع ، معدل الدوران معقول ، ومثلما تنفجر مجرتنا نجومًا عالية السرعة على جيرانها ، يعتقد الباحثون بقيادة إل باتري أن المجرات الأخرى تلقي بنجوم عالية السرعة علينا. يقولون إن العديد من النجوم الخافتة الجامحة ، التي انطلقت من مجرات في المجموعة المحلية لمجرة درب التبانة ، لا بد أنها اخترقت مجرتنا بالقرب من النظام الشمسي.
تم وصف البحث في ورقة مقدمة للنشر في Open Journal of Astrophysics وهو متاح الآن في مستودع الورقة. arXiv.
