تم اكتشاف ظاهرة نادرة مرتبطة بموت نجم في عمليات الرصد التي أجراها تلسكوب هيرشل الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية: انبعاث ليزر غير عادي من سديم النملة المذهل، مما يشير إلى وجود نظام نجمي مزدوج مختبئ في قلبه.
عندما تقترب النجوم الصغيرة والمتوسطة الحجم مثل شمسنا من نهاية حياتها، فإنها تصبح في النهاية أقزامًا بيضاء. في هذه العملية، يتم إلقاء طبقاتها الخارجية من الغاز والغبار إلى الفضاء، مما يؤدي إلى إنشاء مشهد من التكوينات المعقدة - السدم الكوكبية.
أظهرت ملاحظات هيرشل بالأشعة تحت الحمراء أن الموت الدراماتيكي للنجم المركزي في قلب سديم النملة هو أكثر دراماتيكية من مظهره المتقزح في صور الضوء المرئي مثل تلك التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي. وأظهرت الملاحظة الجديدة أن سديم النملة يصدر أيضًا إشعاعات ليزر مكثفة من قلبه.
في حين أن أشعة الليزر في الحياة اليومية قد يكون لها تأثيرات بصرية خاصة في الموسيقى في الحفلات الموسيقية، إلا أنه في الفضاء، يتم اكتشاف الانبعاث المركز عند أطوال موجية مختلفة في ظل ظروف معينة. لا يُعرف سوى عدد قليل جدًا من أشعة الليزر تحت الحمراء الموجودة في الفضاء.
تطور النجوم
لاحظ الفلكي دونالد مينزل هذا السديم الكوكبي وصنفه لأول مرة في عشرينيات القرن الماضي (المعروف رسميًا باسم مينزل 3). وكان أيضًا من أوائل الذين زعموا أنه في ظل ظروف معينة من "تضخيم الضوء الطبيعي عن طريق انبعاث الإشعاع القسري" (الذي تشكل منه الاختصار LASER) - قد يتطور سديم غازي. وكان ذلك قبل وقت طويل من اكتشاف أول عملية ناجحة لليزر في المختبرات عام 1960، وهو الحدث الذي يحتفل به كل عام في 16 مايو باعتباره اليوم العالمي للضوء.
تقول إيزابيل إلمان، المؤلفة الرئيسية لورقة بحثية تصف النتائج الجديدة: "عندما ننظر إلى منزل 3، نرى بنية معقدة بشكل لا يصدق مكونة من غاز متأين، لكننا لا نستطيع رؤية الجسم الموجود في مركزه والذي ينتج هذا النمط". .
"بفضل حساسية النطاق الواسع للطول الموجي لتلسكوب "هيرشل" الفضائي، اكتشفنا نوعًا نادرًا جدًا من الانبعاث يُعرف باسم "انبعاث خط هيدروجين إعادة التركيب بالليزر"، والذي وفر طريقة للكشف عن بنية السديم والظروف الفيزيائية التي تحيط به". تنتصر فيه".
يتطلب هذا النوع من انبعاث الليزر غازًا كثيفًا جدًا قريبًا من النجم. وأظهرت مقارنة الملاحظات مع النماذج أن كثافة الغاز المنبعث من الليزر أعلى بـ 10,000 مرة من كثافة الغاز الذي يُرى في السدم الكوكبية النموذجية وفي فصوص سديم النمل نفسه.
عادة، تكون المنطقة الأقرب إلى النجم الميت - القريبة في هذه الحالة من مسافة زحل من الشمس - فارغة تمامًا، لأن معظم مادتها قد تم قذفها. أي غاز مضيء سيعود إلى قلب النجم.
يقول المؤلف ألبرت زيجلسترا: "الطريقة الوحيدة لإبقاء الغاز بالقرب من النجم هي أن يحيط به في قرص". في هذه الحالة لاحظنا قرصًا مضغوطًا في المركز نراه تقريبًا من الجانب. يساعد هذا الاتجاه على تضخيم إشارة الليزر. ويشير القرص إلى أن القزم الأبيض لديه شريك ثنائي (نجم مزدوج)، لذلك من الصعب إدخال الغاز المتساقط إلى المدار حوله، إلا إذا قام النجم المرافق بتدويره في الاتجاه الصحيح.
لم يتمكن علماء الفلك بعد من رؤية النجم الثاني المتوقع، لكنهم يعتقدون أن الكتلة من النجم المرافق المحتضر يتم طردها والتقاطها من قبل النجم المضغوط المركزي للسديم الكوكبي الأولي، الذي ينتج القرص الذي يتم فيه إنتاج انبعاث الليزر.
يضيف توشيا أوتا، الباحث الرئيسي في مشروع مسح السديم الكوكبي "هيرشل": "لقد استخدمنا "هيرشل" لتوصيف المكونات المختلفة للغاز والغبار في السدم حول النجوم القديمة، لكننا لم نكن نبحث بالضرورة عن ظاهرة ليزر". "لم يتم اكتشاف مثل هذا الانبعاث إلا في عدد قليل من الأجسام من قبل؛ لقد كان اكتشافًا استثنائيًا لم نتوقعه. من المؤكد أن هناك سدمًا نجمية أكثر مما يمكننا رؤيته بالعين المجردة."
"توضح هذه الدراسة أن سديم النمل الفريد كما نراه اليوم قد تم إنشاؤه بواسطة الطبيعة المعقدة لنظام نجمي ثنائي، مما يؤثر على شكله وخصائصه الكيميائية وتطوره في هذه المرحلة من حياة النجم. يقول جورين فيلبرات، العالم في مشروع "هيرشل".
يتمتع هيرشل بقدرات المراقبة المثالية لاكتشاف هذا الليزر غير العادي في سديم النمل. ستساعد النتائج في تقييد الظروف التي تحدث فيها هذه الظاهرة، وتساعدنا على تحسين نماذجنا لتطور النجوم. ومن دواعي السرور أيضًا أن "هيرشل" تمكن من الربط بين اكتشافي مينزل منذ قرن مضى تقريبًا."
للحصول على معلومات على موقع وكالة الفضاء الأوروبية
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 2
لا يوجد تفسير لما يسبب الليزر
إذا كانت هذه ترجمة، فهي ليست ناجحة جدًا