علماء فلك يرصدون لأول مرة "نجم جائع" يلتهم توأمه الكوني

رصد علماء فلك أن نجماً قزماً أبيض قريب نسبياً من الأرض يلتهم رفيقه النجمي الأكبر في مشهد كوني مذهل لم يسبق رصده من قبل.

وسلطات دراسة نشرتها دورة the Royal Astronomical Society، وشارك فيها باحثون من بريطانيا وفنلندا وإسبانيا، الضوء على النظام النجمي المزدوج المعروف باسم V Sagittae، الواقع على بعد نحو 10 آلاف سنة ضوئية، والذي يضيء السماء بشكل غير عادي نتيجة هذا "الوليمة النجمية".

في أعماق كوكبة السهم - Sagittae- يختبئ نظام نجمي مزدوج استثنائي يُعرف باسم V Sagittae ويصنف ضمن النجوم المتغيرة الكارثية لكنه يحمل فرادة تجعله محط أنظار علماء الفلك منذ عقود.

والنجوم المتغيرة الكارثية هي أنظمة نجمية ثنائية تتكون عادة من نجم قزم أبيض ونجم مرافق وهو غالباً نجم عادي شبيه بالشمس أو أكبر قليلاً.

كثافة مذهلة

النجم الأبيض القزم هو المرحلة الأخيرة في حياة معظم النجوم متوسطة وصغيرة الكتلة، مثل الشمس؛ فعندما يستهلك النجم وقوده النووي ويتوقف عن إنتاج الطاقة، يفقد طبقاته الخارجية تدريجياً وينكمش قلبه ليكون جرماً صغيراً شديد الكثافة، لا يتجاوز حجمه حجم كوكب الأرض تقريباً، لكنه يحتوي كتلة قريبة من كتلة الشمس.

وتجعل هذه الكثافة المذهلة ملعقة صغيرة من مادته تزن أطناناً على الأرض؛ ولا يواصل القزم الأبيض الاندماج النووي، بل يسطع بفضل الحرارة الباقية فيه، ومع مرور مليارات السنين يبرد تدريجياً حتى يصبح معتماً.

وعلى الرغم من صغره، إلا أن وجوده في أنظمة ثنائية يمكن أن يقود إلى أحداث كونية عنيفة، مثل انفجارات المستعرات العظمى، إذا تراكمت عليه كميات كبيرة من المادة من نجم مرافق.

كوكبة السهم.. تاريخ وأساطير

الجذور الإغريقية:

الكوكبة عُرفت في اليونان القديمة باسم ،Oistosأي السهم.

أُدرجت ضمن 48 كوكبة وصفها الفلكي بطليموس في القرن الثاني الميلادي.

الأساطير المرتبطة بها:

أسطورة هرقل:

السهم يمثّل السلاح الذي استخدمه هرقل لقتل النسر (كوكبة Aquila) الذي كان يعذب البطل بروميثيوس وهو مقيد بالصخور عقابًا من زيوس.

هذا التفسير شائع لأنه يربط مباشرة بين مواقع الكوكبتين في السماء فالسهم بجانب النسر.

أسطورة أبولو:

بعض الروايات تعتبر السهم رمزًا لسهم أطلقه أبولو على العمالقة .Cyclopes

العمالقة كانوا في بعض الأساطير صانعي الصواعق لزيوس، وعدوًا للآلهة الأولمبية.

في التراث العربي:

عرفت الكوكبة عند العرب باسم السهم، متماشية مع شكلها البسيط الذي يشبه السهم الموجه.

النصوص الفلكية العربية في العصور الوسطى ذكرت الكوكبة ضمن تقسيمات بطليموس، مع المحافظة على رمزيتها كـ "سهم".

ويصدر هذا النظام أشعة سينية ضعيفة جداً مقارنة بمصادر أخرى معروفة، وفي الوقت نفسه يصنف ضمن النجوم المتغيرة الكارثية، أي أن سلوكه يشهد انفجارات أو تغيرات مفاجئة في السطوع نتيجة تفاعل عنيف بين النجمين، لكنه لا يملك مجالاً مغناطيسياً قويا كماً هو الحال في أنظمة مشابهة، وهذا ما يجعله حالة نادرة للغاية في الكون.

ويجذب القزم الأبيض المادة من النجم المرافق عبر ما يعرف بعملية التراكم، إذ تتجمع هذه المادة في قرص يحيط بالقزم الأبيض، ومع تراكم كميات كافية، تحدث انفجارات نووية حرارية على سطح القزم الأبيض تؤدي إلى زيادة مفاجئة وكبيرة في السطوع، تُعرف بظاهرة النوفا.

ويعيش النجم القزم الأبيض، شديد الكثافة، حالة "شراهة كونية" إذ يمتص مادة من النجم الأكبر المرافق له، ما يجعله يسطع بشدة غير مألوفة.

ويقول العلماء إن القزم الأبيض - أو بقايا النجم الميت شديد الكثافة - يبتلع المادة التي تتساقط عليه من رفيقه الأكبر في عملية عنيفة، تتدفق فهيا غازات النجم المانح بسرعة هائلة نحو القزم الأبيض، فتتكدس حوله وتتحول إلى ما يشبه حلقة غازية عملاقة تدور في مدارات سريعة أشبه بقرص دوّار ملتهب.

انفجار كارثي

ووفق العلماء، يدور النجمان حول بعضهما البعض في "رقصة فلكية" تستغرق 12.3 ساعة فقط للدورة الواحدة، وهو ما يقربهما تدريجياً من اصطدام ربما يفضي إلى انفجار كارثي.

وأوضح المؤلف المشارك في الدراسة، فيل تشارلز، الباحث في جامعة ساوثهامبتون البريطانية، أن هذه النتائج تكشف سراً حير علماء الفلك منذ أكثر من قرن.

وقال، إن هذا النجم "ليس نظاماً نجمياً عادياً فهو الأشد سطوعاً من نوعه، وقد حيرنا منذ اكتشافه عام 1902 إذ تظهر دراستنا أن هذا اللمعان الفائق سببه القزم الأبيض الذي يمتص حياة رفيقه، محولاً نفسه إلى شعلة مشعة عبر تفاعلات نووية حرارية على سطحه".

وخلال المراقبة، اكتشف الباحثون حلقة غازية ضخمة تحيط بالنجمين، ناتجة عن الكميات الهائلة من الطاقة التي يولدها القزم الأبيض أثناء ابتلاعه المادة.

ويقول العلماء إن الطاقة المنبعثة من هذه العملية هائلة، فالقزم الأبيض حين يبتلع المادة يضغطها إلى درجات حرارة هائلة، فتتحرر كميات ضخمة من الإشعاع. هذه الطاقة بدورها تجعل الحلقة الغازية مشتعلة بالضوء، وتصدر إشعاعات في نطاقات مختلفة من الطيف، خاصة الأشعة السينية. ويمكن القول إن الحلقة تعمل كـ"خزان وقود" للنظام؛ فكلما زادت المادة المتدفقة إليها، زادت احتمالات حدوث انفجارات نووية حرارية على سطح القزم الأبيض، وهو ما يفسر الطبيعة العنيفة والمتقلبة لهذه الأنظمة النجمية.

ويقول العلماء إن هذه الحلقة ليست مجرد إطار محيط بالنجمين، بل هي دليل حي على الصراع المستمر بين جاذبية القزم الأبيض التي لا تشبع، وبين النجم الآخر الذي يتناقص وزنه شيئاً فشيئاً مع مرور الزمن.

ومن منظور الفلكيين، رصد هذه الحلقة يمنح فرصة لفهم كيفية تطور الأنظمة الثنائية، وكيف يمكن لبعضها أن ينتهي بانفجار مستعر أعظم يمحو النجم القزم الأبيض تمامًا.

ووصف المؤلف المشارك في البحث، باسي هاكالا، الباحث في جامعة توركو الفنلندية هذه الحلقة بأنها "هالة ساطعة" تشكلت لأن القزم الأبيض لا يستطيع ابتلاع كل المادة المنقولة من رفيقه.

وأضاف: "السرعة والفوضى التي يتحرك بها هذا النظام النجمي، نتيجة سطوعه الشديد، إشارة على نهايته العنيفة الوشيكة."

ويرى الباحثون أن تراكم المادة على سطح القزم الأبيض ربما يؤدي قريباً إلى انفجار نجمي من نوع "نوفا"، ما يجعل النجم مرئيا بالعين المجردة من الأرض، لكن عندما يندمج النجمان في النهاية وينفجران، فإن الانفجار سيكون من نوع سوبرنوفا، لامعًا لدرجة أنه سيرى من الأرض حتى في وضح النهار.