كشفت دراسة على مدى عقد من الزمان للسماء الليلية عن نوع جديد غامض من النجوم يشار إليه عند الفلكيين باسم "المدخن القديم"، هذه ا النجوم كانت مخفية سابقاً هي نجوم عملاقة متقدمة في العمر موجودة بالقرب من قلب مجرة درب التبانة، تظل النجوم غير نشطة لعقود وتتلاشى حتى تصبح شبه غير مرئية قبل أن تنبعث منها سحب من الدخان والغبار، ويعتقد الفلكيون أنها قد تلعب دورًا في توزيع العناصر عبر الكون.
ونشرت أربع دراسات تفصيلية حول هذه الملاحظات في 25 يناير في مجلة ملاحظات الجمعية الملكية الفلكية نرصدها لكم في هذا التقرير.
رصد الفلكيون النجوم المدخنة القديمة لأول مرة خلال الدراسة التي تضمنت مراقبة ما يقرب من مليار نجم في الضوء تحت الحمراء، والذي لا يرى بالعين المجردة، وتمت الملاحظات بمساعدة تلسكوب المسح المرئي وتحت الحمراء، الموجود في موقع متميز عالي في جبال الأنديز التشيلية في مرصد سيررو بارانال.
البحث عن النجوم الوليدة
كان هدف الفريق الأولي البحث عن النجوم الوليدة، والتي يصعب اكتشافها في الضوء المرئي لأنها محجوبة بواسطة الغبار والغاز في مجرة درب التبانة. ولكن الضوء تحت الحمراء يمكنه اختراق تراكمات الغبار في المجرة لاختيار الأجسام المخفية أو الخافتة بطريقة أخرى.
بينما كانت ثلثي النجوم سهلة التصنيف، فإن الثلث المتبقي كان أكثر صعوبة، لذا استخدم الفريق تلسكوب المرصد الجنوبي الأوروبي الكبير لدراسة النجوم الفردية، قال فيليب لوكاس، أستاذ الفلك في جامعة هيرتفوردشير. لوكاس كان المؤلف الرئيسي لدراسة واحدة ومؤلف مشارك في الثلاث دراسات الأخرى.
وأثناء مراقبة الملايين من النجوم، رصد الفريق 222 نجمًا شهد تغيرات ملحوظة في السطوع. وقد حدد الفريق أن 32 منها كانت نجوما وليدة تزداد سطوعًا بمقدار لا يقل عن 40 مرة، وبعضها حتى 300 مرة. نسبة كبيرة من الاندفاعات مستمرة، لذلك يمكن للفلكيين متابعة كيفية تطور النجوم مع مرور الوقت.
كان هدفنا الرئيسي هو البحث عن النجوم الوليدة النادرة الظاهرة لأول مرة، والتي تعرف أيضًا باسم النجوم الوليدة، أثناء مرورها بانفجار كبير يمكن أن يستمر لعدة أشهر أو سنوات أو حتى عقود،" قال الدكتور زهن جو، زميل برنامج فونديسيت بوستدوك في جامعة فالبارايسو في تشيلي، في بيان. جو كان المؤلف الرئيسي لدراسة واحدة ومؤلف مشارك في الدراستين الأخريين.
استخدم الفلكيون تلسكوبًا تحت الحمراء لتجسيد نجم زاد سطوعه بمقدار 40 مرة على مدى سنتين، وظل ساطعًا منذ عام 2015.
"هذه الاندفاعات تحدث في قرص المادة المتدحرجة ببطء والذي يشكل نظام شمسي جديد. يساعدون النجم الوليد في المركز على النمو، لكنها تجعل الأمر أصعب على الكواكب في التشكل. لا نزال لا نفهم لماذا يصبح الأقراص غير مستقرة مثل هذا"، قال جو.
اكتشاف نجم غير متوقع
خلال مراقباتهم للنجوم بالقرب من النواة الكونية، تمكن الفريق من تحديد 21 نجمًا أحمر اللون شهد تغيرات غير عادية في اللمعان أثارت استغراب الفلكيين.
"لم نكن متأكدين مما إذا كانت هذه النجوم نجومًا وليدة تبدأ في انفجار، أم تستعيد من نقص في السطوع ناجم عن قرص أو قشرة من الغبار أمام النجم - أو إذا كانت نجومًا عملاقة متقدمة في مراحل حياتها"، قال لوكاس.
ركز الفريق على سبعة من النجوم وقارنوا البيانات الجديدة التي جمعوها مع البيانات من الاستطلاعات السابقة لتحديد أن الكائنات النجمية كانت نوعًا جديدًا من النجوم العملاقة الحمراء.
تشكل النجوم العملاقة الحمراء عندما تنفذ النجوم من مخزونها من الهيدروجين للاندماج النووي وتبدأ في الموت. في حوالي 5 أو 6 مليارات سنة، ستصبح شمسنا نجمًا عملاقًا أحمر، تنتفخ وتتوسع مع إطلاق طبقات المواد ومن المحتمل أن تتبخر الكواكب الداخلية للنظام الشمسي، على الرغم من أن مصير الأرض لا يزال غير واضح، وفقًا لناسا.
النجوم المرصودة خلال الدراسة مختلفة
"تجلس هذه النجوم كبار السن بصمت لسنوات أو عقود ثم تطلق سحبًا من الدخان بطريقة مفاجئة تمامًا"، قال دانتي مينيتي، أستاذ في قسم الفيزياء في جامعة أندريس بيلو في تشيلي ومؤلف مشارك في ثلاثة دراسات، في بيان. "تبدو ضعيفة وحمراء جدًا لعدة سنوات، لدرجة أننا في بعض الأحيان لا نستطيع رؤيتها على الإطلاق".
وتم العثور على النجوم بشكل كبير في القرص النووي الأكثر تركيزًا في مجرة درب التبانة، حيث تتميز النجوم بتراكمات ثقيلة من العناصر. فهم كيفية إطلاق المدخنين القدماء للعناصر في الفضاء قد يغير من طريقة تفكير الفلكيين في كيفية توزيع مثل هذه العناصر عبر الكون.
ما زال الفلكيون يحاولون فهم العملية التي تقف وراء إطلاق النجوم الدخان الكثيف، وما يحدث بعد ذلك.
"يلعب المادة المطرودة من النجوم القديمة دورًا رئيسيًا في دورة حياة العناصر، مما يساعد في تشكيل الجيل القادم من النجوم والكواكب"، قال لوكاس. "كان من المعتقد أن هذا يحدث أساسًا في نوع معروف جيدًا من النجم يُسمى متغير ميرا. ومع ذلك، فإن اكتشاف نوع جديد من النجوم التي تطرح المادة قد يكون له أهمية أوسع لانتشار العناصر الثقيلة في القرص النووي والمناطق الغنية بالمعادن في مجرات أخرى.
