عندما تبدأ شمسنا في الموت ، ستصبح عملاقًا أحمر حيث ينفد وقود الهيدروجين في جوهرها. لا تقلق ، مع ذلك ، هذا لن يحدث لمدة 5 مليارات سنة أخرى. لكن الآن ، استطاع علماء الفلك مشاهدة تفاصيل موت نجم شبيه بالشمس على بعد حوالي 550 سنة ضوئية من الأرض للحصول على فهم أفضل لما قد تكون النهاية لشمسنا. النجم ، Chi Cygni ، منتفخ في الحجم ، وهو يتلوى الآن في مخاض موته. بدأ النجم بالنبض بشكل كبير من الداخل والخارج ، ينبض مثل القلب العملاق. تظهر الصور المقربة الجديدة لسطح هذا النجم البعيد حركاته الخانقة بتفاصيل غير مسبوقة.
قال سيلفستر لاكور من مرصد باريس ، الذي قاد فريقا من علماء الفلك الذين يدرسون تشي سايغني: "يفتح هذا العمل نافذة على مصير شمسنا بعد خمسة مليارات سنة من الآن ، عندما يقترب من نهاية عمرها".
قارن العلماء النجم بسيارة تنفد من الغاز. يبدأ "المحرك" في التفلطح والنبض. على Chi Cygni ، تظهر البصق كإضاءة وإعتام ، ينجم عن تقلص وتمدد النجم.
للمرة الأولى ، صور علماء الفلك هذه التغييرات الدراماتيكية بالتفصيل.
قال لاكور: "لقد أنشأنا بشكل أساسي رسمًا متحركًا لنجم نابض باستخدام صور حقيقية". "تشير ملاحظاتنا إلى أن النبض ليس شعاعيًا فحسب ، بل يأتي مع عدم تجانس ، مثل النقطة الساخنة العملاقة التي ظهرت عند الحد الأدنى من نصف القطر."
تُعرف النجوم في هذه المرحلة من الحياة باسم متغيرات Mira. أثناء نبضه ، ينفخ النجم عن طبقاته الخارجية ، والتي في غضون بضع مئات الآلاف من السنين ستخلق سديمًا كوكبيًا لامعًا جميلًا.
ينبض Chi Cygni مرة واحدة كل 408 يومًا. عند أصغر قطر له يبلغ 300 مليون ميل ، يصبح مرقطًا ببقع رائعة ، حيث تدمر أعمدة ضخمة من البلازما الساخنة سطحها ، مثل الحبيبات التي تظهر على سطح شمسنا ، ولكنها أكبر بكثير. مع توسعه ، يبرد Chi Cygni ويخفت ، ويصل قطره إلى 480 مليون ميل - وهو كبير بما يكفي لابتلاع وطهي حزام الكويكبات لنظامنا الشمسي.
تصوير النجوم المتغيرة مهمة صعبة للغاية. أولاً ، تختبئ متغيرات ميرا داخل غلاف مدمج وكثيف من الغبار والجزيئات. لدراسة السطح النجمي داخل القشرة ، يحتاج الفلكيون إلى مراقبة النجوم في ضوء الأشعة تحت الحمراء ، مما يسمح لهم برؤية قشرة الجزيئات والغبار ، مثل الأشعة السينية التي تمكن الأطباء من رؤية العظام داخل جسم الإنسان.
ثانيًا ، هذه النجوم بعيدة جدًا ، وبالتالي تبدو صغيرة جدًا. على الرغم من أنها كبيرة مقارنة بالشمس ، فإن المسافة تجعلها لا تبدو أكبر من منزل صغير على القمر كما يظهر من الأرض. تفتقر التلسكوبات التقليدية إلى الدقة المناسبة. ونتيجة لذلك ، تحول الفريق إلى تقنية تسمى قياس التداخل ، والتي تنطوي على الجمع بين الضوء القادم من عدة تلسكوبات للحصول على دقة مكافئة لتلسكوب كبير مثل المسافة بينهما.
استخدموا صفيف التلسكوب البصري بالأشعة تحت الحمراء في مرصد سميثسونيان الفلكي ، أو IOTA ، الذي كان يقع في مرصد ويبل في جبل هوبكنز ، أريزونا.
قال مارك لاكاسي ، مؤلف مشارك من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA): "قدمت IOTA قدرات فريدة". "لقد سمح لنا برؤية التفاصيل في الصور التي هي أصغر بحوالي 15 مرة مما يمكن حلها في الصور من تلسكوب هابل الفضائي."
كما أقر الفريق بفائدة الملاحظات العديدة التي يساهم بها سنويًا علماء الفلك الهواة حول العالم ، والتي قدمتها الجمعية الأمريكية لمراقبي النجوم المتغيرة (AAVSO).
في العقد المقبل ، يثير احتمال التصوير الحاد للغاية الذي تم تمكينه بواسطة قياس التداخل علماء الفلك. الأشياء التي ظهرت حتى الآن ، تشبه النقطة تكشف تدريجياً طبيعتها الحقيقية. كانت الأسطح النجمية ، وأقراص تراكم الثقب الأسود ، ومناطق تكوين الكوكب المحيطة بالنجوم حديثة الولادة ، تُفهم في الأساس من خلال النماذج. يعد قياس التداخل بالكشف عن هوياتهم الحقيقية ومعهم بعض المفاجآت.
تم الإبلاغ عن الملاحظات الجديدة لـ Chi Cygni في عدد 10 ديسمبر من مجلة The Astrophysical Journal.
المصدر: مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية
