حقوق الصورة: هابل
قد يساعد البحث الجديد من المرصد الوطني لعلم الفلك البصري على تفسير تكوين وشكل العديد من السدم الكوكبية. يعتقد علماء الفلك أن السدم الكوكبية تحدث عندما تنفجر النجوم القزمة البيضاء عن طبقاتها الخارجية ، لكنهم لا يستطيعون تفسير كيف يمكن أن تشكل السدم نفاثات من مواد أو فصوص وبروز غير عادية. يمكن لنجم ثان يدور حول القزم الأبيض المحتضر أن يصطدم بالطبقات الخارجية إلى الأشكال الغريبة التي يراها الفلكيون.
قرب نهاية عمرها ، تطلق نجمة مثل الشمس طبقاتها الخارجية في الفضاء ، وتنتج سحابة ضبابية من المواد تسمى سديم كوكبي. الأشكال المعقدة والألوان المبهرة للسدم الكوكبية تجعلها بعض الأشياء الأكثر شعبية في سماء الليل ، لكل من مراقبة الهواة والدراسة العلمية.
تشير الأبحاث الجديدة إلى أن العديد من الجثث النجمية إن لم يكن معظمها في مراكز هذه الأجسام الكونية المتنوعة بشكل كبير لها نجوم مصاحبة ، وهي نتيجة مدهشة ستؤثر على كيفية تفسير علماء الفلك لأصولهم.
استخدم علماء الفلك تلسكوب ويسكونسن-إنديانا-ييل-نواو 3.5 متر في مرصد كيت بيك الوطني للمؤسسة الوطنية للعلوم لأخذ قياسات السرعة الشعاعية لـ 11 نجمة مركزية من السدم الكوكبية (PNe) ، بحثًا عن تمايل رصيف قابل للتكرار يشير إلى وجود تأثير جاذبية رفيق. تُستخدم هذه التقنية أيضًا للبحث عن الكواكب خارج المجموعة الشمسية حول النجوم القريبة. أظهر عشرة من النجوم المركزية الـ 11 للـ PNe في الدراسة الأخيرة دليلاً واضحًا على تذبذبات السرعة الشعاعية.
"إذا تأكدت نتائجنا الحالية بملاحظات إضافية ، فقد نكون في بداية ثورة في دراسة أصل السدم الكوكبية" يقول هوارد بوند من معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور ، المحقق الرئيسي للنتائج المعروضة اليوم في أتلانتا في الاجتماع 203 للجمعية الفلكية الأمريكية. "إذا نشأت هذه السدم من النجوم الثنائية ، فإنها تعني أصلًا مختلفًا جدًا لهذه الأنظمة عما كان يعتقده معظم علماء الفلك."
قد يُتوقع أن تكون السدم المنبعثة من النجوم الكروية كروية ، لكن سنوات عديدة من رصد التلسكوب تُظهر أن هذا ليس هو الحال. في الواقع ، معظم PNe إما بيضاوي الشكل أو لها فصوص واضحة ، مصحوبة غالبًا بهياكل تشبه النفاثة.
هناك اتفاق عام على أنه من أجل إخراج الغاز مع هذه الأشكال الملاحظ ، يجب أن تدور النجوم المفردة بسرعة إلى حد ما أو أن تكون لها حقول مغناطيسية قوية بشكل معقول ، والتي هي نفسها نتاج دوران نجمي. ومع ذلك ، فإن النجوم التي عادة ما تطلق PNe هي عمالقة كبيرة ومتضخمة ، مهيأة للدوران السريع.
الطريقة الأكثر مباشرة لتدوير هذه النجوم الشاسعة والرقيقة هي من خلال عمل رفيق يدور حوله. في الحالات القصوى ، عندما يزداد حجم النجم العملاق الأحمر تدريجيًا ، قد يبتلع بالفعل نجمًا مصاحبًا ، والذي قد يتصاعد بعد ذلك داخل العملاق ويخرج طبقاته الخارجية في نهاية المطاف؟ تشرح أورسولا دي ماركو ، عالمة الفلك في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي (AMNH) في نيويورك والمؤلفة الرئيسية للمطبوعة التي تشير إلى النتائج الأولى لهذا المشروع. على الرغم من ذلك ، لا تزال النظرة الفلكية السائدة متجذرة في نظريات النجم الواحد لتطور السدم الكوكبية ، مدعومة بنسبة صغيرة من السدم الكوكبية النجوم المركزية التي كانت معروفة سابقًا بأنها ثنائيات. لكن بحثنا الجديد يهدد بقلب وجهة النظر هذه رأساً على عقب.
يعتقد علماء الفلك حاليًا أن غالبية النجوم - تلك التي تبدأ بما لا يزيد عن ثمانية أضعاف كتلة شمسنا - تنهي حياتهم من خلال طرد سديم كوكبي وتصبح عضوًا كونيًا يسمى قزمًا أبيض. ومع ذلك ، تشير النتائج الجديدة من تلسكوب WIYN إلى أن القصة قد تكون أكثر تعقيدًا ، حيث قد يتطلب التفاعل مع نجم مصاحب لإنتاج معظم السدم الكوكبية.
"نحتاج إلى المزيد من البيانات لتحديد الفترات الدقيقة للنجوم المركزية الثنائية ، لأن هذه هي الطريقة الوحيدة للتأكد من ثنائها الثنائي والقضاء على المصادر المادية المحتملة الأخرى التي يمكن أن تحاكي التمايل النجمي؟" يقول دي ماركو. نحن على يقين من أن هذه الاختلافات ترجع إلى ثنائية ، ولكن تحديد فتراتها الدقيقة هو الطريقة الوحيدة للتأكد. يجب علينا أيضا زيادة حجم عينتنا.؟
من بين الأشياء التي لوحظت في هذه الدراسة الأولية هي Abell 78 و NGC 6891 و NGC 6210 و IC 4593. تم أخذ قياسات السرعة الشعاعية الجديدة بواسطة أداة مطيافية WIYN Hydra.
تتوفر صورة تلسكوب هابل الفضائي التي تم إصدارها سابقًا لـ NGC 6210 على: http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1998/36/image/a
مؤلفون مشاركون لهذا العمل هم ديان هارمر من المرصد الوطني لعلم الفلك البصري (NOAO) في توسون ، أريزونا ، وأندرو فليمينغ من جامعة ميشيغان التكنولوجية في هوتون ، ميتشيغان ، وهو طالب أبحاث من NSF في AMNH خلال فصل الصيف عام 2003.
هذه النتائج (الملخص 127.03 في برنامج اجتماع AAS) ستتم مناقشتها في جلسة شفوية تبدأ في الساعة 10:00 صباح يوم الخميس 8 يناير في ريجنسي السادس. تم قبول هذا البحث للنشر في 1 فبراير 2004 ، عدد من رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
صور السدم الكوكبية الأخرى التي التقطتها مقاريب Kitt Peak متاحة في معرض صور NOAO على:
http://www.noao.edu/image_gallery/planetary_nebulae.html
و
http://www.noao.edu/outreach/aop/observers/pn.html.
يقع منظار ويسكونسن-إنديانا-يال-نواو (WIYN) الذي يبلغ طوله 3.5 متر في مرصد كيت بيك الوطني ، على بعد 55 ميلاً جنوب غرب توكسون ، أريزونا. مرصد Kitt Peak الوطني هو جزء من المرصد الوطني لعلم الفلك البصري ، والذي يتم تشغيله من قبل رابطة الجامعات للبحث في علم الفلك (AURA)، Inc. ، بموجب اتفاقية تعاون مع مؤسسة العلوم الوطنية (NSF).
المصدر الأصلي: NOAO News Release
