الفلك

لماذا تعتيم SWAN؟

لماذا تعتيم SWAN؟

يمر المذنب SWAN C / 2020 F8 بالقرب من الأرض ، ولكن من ويكيبيديا

تم تعتيم المذنب بمقدار ضئيل منذ 3 مايو.

كان من المتوقع أن تصل إلى الدرجة الثالثة في مايو ، ولكن من المتوقع الآن أن تحوم بالقرب من 5 درجات.

ما سبب هذا التعتيم؟


يبدو أن SWAN في مدار مكافئ. هذا يعني أنها المرة الأولى التي يتفاعل فيها مع الشمس ، مما يجعلها مذنبًا "جديدًا". المذنبات الجديدة مغطاة بطبقة من العناصر شديدة التقلب والتي سوف تتبخر بسرعة كبيرة عندما يكون المذنب بعيدًا عن الشمس. هذا يسبب زيادة في السطوع. ولكن بمجرد اختفاء هذه العناصر شديدة التقلب ، تتوقف عن أن تصبح أكثر سطوعًا ويمكن أن ينخفض ​​سطوع المذنب.

بالإضافة إلى ذلك ، فهو يفقد الغاز في الغالب ، لذلك لا يمكن رؤية ذيله كما لو كان ذيلًا من الغبار.

(من هذا المقال بالفرنسية)


قد يتلاشى المذنب Newfound Comet SWAN قريبًا من الأنظار

خلال الأسبوعين المقبلين ، ستكون لدينا فرصة لرؤية مذنب جديد وهو يتجاوز الشمس.

اسم المذنب هو SWAN ، وهو اختصار لكاميرا تباين الرياح الشمسية على المرصد الشمسي والهيليوسفير (SOHO) التابع لناسا. تم اكتشاف المذنب رسميًا باسم C / 2020 F8 ، من قبل عالم الفلك الأسترالي ، مايكل ماتيازو ، أثناء استكشافه لصور SWAN في 25 مارس.

لفت المذنب SWAN في البداية انتباه Mattiazzo لأنه كان على ما يبدو يمر بنوبة مفاجئة من غاز الهيدروجين - وهو شيء تتكيف معه أداة SWAN الخاصة بـ SOHO بشكل جيد لالتقاطه. يتبخر الجليد المائي من نواة المذنب عندما يقترب المذنب من الشمس. تقسم الأشعة فوق البنفسجية الشمسية جزيئات الماء ، وتتوهج ذرات الهيدروجين المحررة في الضوء فوق البنفسجي.

كان المذنب على بعد 135 مليون ميل (217 مليون كيلومتر) من الشمس عندما رآه ماتيازو لأول مرة ، لكنه سيصل في النهاية إلى 40.2 مليون ميل (64.6 مليون كيلومتر) من نجمنا عندما يصل إلى الحضيض ، وهو أقرب نقطة له إلى الحضيض. الأحد ، 27 مايو.

أثناء فحص الإنترنت ، رأيت تعليقات حول Comet SWAN تصفها (من المحتمل) بتقديم عرض "رائع" في الأيام المقبلة ، وكيف يمكن أن يكون "أفضل مذنب في السنوات" أو "ألمع في عقود."

آسف إذا بدوت مثل البطانية الرطبة في الحفلة ، أيها الناس ، لكن يبدو لي أن الكثيرين ممن يصيحون بصوت عالٍ على Comet SWAN باعتباره تحفة سماوية محتملة ، ينسون بعض الأساسيات القديمة للتنبؤ بما تميل الكثير من المذنبات إلى القيام به: لنا ، وفي كثير من الأحيان ينتهي الأمر بضعف الأداء ومخيب للآمال.

هكذا تحيي المذنبات: بهز الذيل! مرحبًا أبناء الأرض! #FollowTheComet! https://t.co/xpdOFvvNUn مايو 5 ، 2020

في الأيام الأخيرة ، كانت بعض الصور المثيرة للإعجاب لـ Comet SWAN تدور في مواقع مختلفة في علم الفلك ، وكلها تظهر مذنبًا برأس متوهج كبير (يُطلق عليه "الغيبوبة") ، يتبعه ذيل طويل وجميل.

أنا متأكد من أن نظرة واحدة على تلك الصور ، جنبًا إلى جنب مع الوعد بأن المشاهدين يمكنهم رؤية مثل هذا المشهد بأعينهم ، سيبذلون جهدًا خاصًا للخروج ورؤيته بأنفسهم.

لكن ما تراه في تلك الصور ليس ما ستحصل عليه.


خفت سطوع منكب الجوزاء ، وفهمنا السبب أخيرًا

كان من المتوقع أن يكون حدث `` التعتيم العظيم لمنكب الجوزاء '' ، الذي حدث بين أكتوبر 2019 وأبريل 2020 ، بمثابة مقدمة لانفجار مستعر أعظم.

تاريخ النشر: 16 يونيو 2021 الساعة 16:00

اكتشف علماء الفلك سبب "التعتيم العظيم لمنكب الجوزاء": سحابة من الغبار تخفيها جزئيًا عنا.

باعتباره أحد أكبر النجوم المرئية بالعين المجردة ، فإن النجم العملاق الأحمر منكب الجوزاء هو مشهد مألوف لعلماء الفلك المحترفين والهواة على حد سواء. ربما لهذا السبب كان مفاجئًا للغاية عندما بدأ سطوع النجم في الانخفاض في أكتوبر 2019.

بحلول شباط (فبراير) 2020 ، وصل النجم ، الذي يمثل الكتف الأيمن في كوكبة أوريون ، إلى مستوى قياسي منخفض بلغ 40 في المائة فقط من سطوعه المعتاد.

أثار هذا الانخفاض الدراماتيكي تكهنات بأن Betelgeuse كان على وشك أن يتحول إلى مستعر أعظم - أي أنه وصل إلى نهاية حياته كعملاق أحمر فائق ، ينهار ، ثم يرتد إلى انفجار ناري شديد السطوع حتى أننا سنكون قادرين على رؤيته في النهار . لم يتضح لعلماء الفلك على الفور ما إذا كان هذا هو الحال أم لا ، حيث لم يتم رصد سوبر نوفا في مجرتنا منذ أن رأى الفلكي يوهانس كيبلر واحدًا في عام 1604.

لكن هذا لم يحدث أبدًا ، وبحلول أبريل 2020 ، عاد Betelgeuse إلى طبيعته. الآن ، كشفت صور النجم ، التي تم التقاطها بالتلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي ، جنبًا إلى جنب مع بيانات من أداة GRAVITY ، ما حدث له.

قال الدكتور ميغيل مونتارجيس ، من مرصد باريس ، فرنسا ، و KU Leuven ، بلجيكا: "لقد شهدنا بشكل مباشر تشكيل ما يسمى بغبار النجوم". "لمرة واحدة ، رأينا ظهور نجم يتغير في الوقت الفعلي على مقياس من الأسابيع."

يتغير سطح منكب الجوزاء دائمًا. تنمو فقاعات الغاز العملاقة وتتقلص وتتحرك داخل النجم ، وأحيانًا تتجشأ واحدة منها. قبل بدء التعتيم العظيم ، أطلق منكب الجوزاء إحدى هذه الفقاعات. ثم بردت بقعة من سطح النجم ، وسمح هذا الانخفاض في درجة الحرارة للغاز أن يبرد بدرجة كافية ليتكثف في غبار صلب.

اقرأ المزيد عن علم الفلك:

قالت إميلي كانون ، طالبة دكتوراه في جامعة KU Leuven: "الغبار المنبعث من النجوم المتطورة الباردة ، مثل القذف الذي شهدناه للتو ، يمكن أن يستمر ليصبح اللبنات الأساسية للكواكب الأرضية والحياة".

"بالنظر إلى النجوم في الليل ، تبدو هذه النقاط الصغيرة المتلألئة من الضوء دائمة. إن إعتام منكب الجوزاء يكسر هذا الوهم ".

القارئ سؤال وجواب: ما الذي يشعل انفجارات السوبرنوفا؟

طلب: مات بيل ، ساوثهامبتون

على الرغم من وجود العديد من تصنيفات المستعرات الأعظمية ، إلا أن هناك آليتين أساسيتين تؤديان إلى تفجير النجوم نفسها. الأول ينطوي على تراكم المواد في نجم قزم أبيض ، وهو الحالة التطورية النهائية الكثيفة للغاية لمعظم النجوم العادية. يمكن أن تأتي هذه المادة الإضافية من الاندماج مع أو عن طريق التراكم البسيط من نجم مرافق قريب. عندما تتراكم هذه المادة على القزم الأبيض ، تزداد درجة حرارته الأساسية حتى يحدث تفاعل نووي جامح. في جزء من الثانية ، يخضع معظم القزم الأبيض للاندماج النووي ، مما يؤدي إلى تفجير النجم بعيدًا في هذه العملية.

الطريقة الأخرى التي يمكن أن يشتعل بها المستعر الأعظم هي انهيار نواة نجمية عالية الكتلة. عندما يصل النجم إلى نهاية حياته ، يصبح الوقود النووي مستنفدًا ، وينطفئ مصدر الطاقة ويختفي الضغط الذي يضغط على النجم ضد الجاذبية. ينهار اللب بشكل فوري تقريبًا ، مما يتسبب في إطلاق كارثي للطاقة التي تدمر النجم. ومع ذلك ، إذا كانت الكتلة الأساسية عالية بما يكفي ، فقد يصبح النجم نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود مع القليل من الطاقة المشعة.


أجرى Henrietta Swan Leavitt - المولود في يوم الاستقلال قبل قرن ونصف - بحثًا أدى إلى اكتشافين من أكثر الاكتشافات إثارة للدهشة والأهمية في تاريخ الفيزياء الفلكية أثناء عمله في مرصد كلية هارفارد في كامبريدج ، وهو الآن جزء من مركز هارفارد-سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA).

أجرى Leavitt تحليلًا دقيقًا للنجوم النابضة المسماة متغيرات Cepheid في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. استخدمت هذه الملاحظات لتطوير أداة قوية جديدة ودائمة لتقدير مسافات النجوم والمجرات ، وهو تقدم حاسم لفهم حجم وتطور الكون الذي كان علماء الفلك في ذلك الوقت يكافحون من أجل تحقيقه.

بعد وفاة ليفيت في عام 1921 ، استخدم إدوين هابل العلاقة بين الفترة واللمعان في متغيرات Cepheid لتحديد أن الكون كان يتوسع. بعد عقود في التسعينيات ، بنى علماء الفلك على هذا العمل من خلال اكتشاف أن التوسع ، في الواقع ، يتسارع. في عام 2011 ، مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لهذا الاكتشاف.

استخدم أحد هؤلاء الفائزين ، آدم ريس ، أداة Leavitt ووسعها كطالب دراسات عليا يجري أبحاثًا في علم الكونيات في CfA. بعد عامين فقط من تخرجه ، قاد ورقة بحثية عن اكتشاف التوسع المتسارع للكون.

قال ريس: "من خلال اكتشاف علاقة لبعض النجوم بين مدى سطوعها ومدى سرعة وميضها ، أعطتنا Henrietta Leavitt أداة لقياس حجم ومعدل تمدد الكون". "تظل هذه الأداة حتى يومنا هذا واحدة من أفضل أدواتنا لدراسة الكون."

اكتشف ليفيت كيفية تحديد حجم الكون والمسافة بين النجوم من خلال تكديس صور صفيحة زجاجية لسماء الليل تم التقاطها في أوقات مختلفة ومقارنة السطوع.

بإذن من فيديو مرصد كلية هارفارد بواسطة كاي جاي وانغ

يستمر إرث Leavitt حتى يومنا هذا. على سبيل المثال ، تم الإعلان عن نتيجة تلسكوب هابل الفضائي في يناير 2018 ، والتي تسلط الضوء على استخدام علاقتها - التي تسمى الآن بشكل عام قانون ليفيت - في المحاولات المستمرة لتحديد ما إذا كان قد تم الكشف عن فيزياء جديدة في ملاحظات علم الكونيات الحديثة.

كما هو الحال مع العديد من العالمات الأخريات في وقتها ، ذهبت مساهمات ليفيت في مجالها إلى حد كبير غير معترف بها من قبل نظرائها العلميين. على سبيل المثال ، مقال عنها في موقع الرابطة الأمريكية لمراقبي النجوم المتغيرة:

"نظرًا لأنها عاشت بهدوء ، دون أن يلاحظها أحد ، فقد ترك موتها بالكاد تموجًا بين أقرانها لدرجة أنه في عام 1925 ، كتب لها عالم الرياضيات السويدي غوستا ميتاغ-ليفلر رسالة ،" تكريم السيدة ليفيت ، اكتشافك الرائع & # لقد أثار إعجابي 8230 بعمق لدرجة أنني أشعر برغبة جادة في ترشيحك لجائزة نوبل في الفيزياء لعام 1926 ، '' كان لابد من إبلاغه بأنها في الواقع ماتت منذ أربع سنوات. نظرًا لعدم منح جائزة نوبل بعد وفاتها ، لم تتلق ليفيت أبدًا ترشيحها ".

بإذن من مرصد كلية هارفارد

اليوم ، هناك العديد من الجهود لمنح Leavitt الاعتراف بأن عملها يستحق. يتضمن هذا كتاب دافا سوبيل "الكون الزجاجي: كيف اتخذت سيدات مرصد كلية هارفارد مقياس النجوم" الذي يغطي ليفيت ونساء أخريات من بين "أجهزة الكمبيوتر البشرية" في جامعة هارفارد خلال تلك الفترة الزمنية. تعتبر ليفيت وزميلاتها أيضًا موضوع مسرحيات "السماء الصامتة" و "النساء اللواتي رسمن النجوم" لجويس فان دايك من مدرسة هارفارد للتعليم المستمر.

قالت أمينة مكتبة CfA Wolbach Maria McEachern عن ليفيت:

"إحدى الحقائق العميقة التي تتبادر إلى ذهني عندما أفكر في Henrietta ، عملها وتأثيرها ، يتم التعبير عنها بشكل أفضل في اقتباس منسوب إلى السير إسحاق نيوتن: . "بدءًا من اكتشاف Edwin Hubble & # 8217s في عام 1921 ، واستمرارًا حتى يومنا هذا ، استمرت أكتاف Henrietta Swan Leavitt & # 8217s النحيلة في دعم الأبحاث الرائدة حقًا."

أضافت Lindsay Smith Zrull ، أمينة مجموعة اللوحات الفوتوغرافية الفلكية في مرصد كلية هارفارد ، "أكثر ما يلهمني حول Leavitt وعالمات الفلك الأخريات اللواتي عملن في مرصد هارفارد خلال هذا الوقت ، هو مقدار الشغف الذي يكنونه تجاه ابحاث.

"كان هذا عصرًا تم فيه التشكيك في أهلية التعليم العالي للمرأة ولم يكن لهؤلاء الفلكيين اللامعين حق التصويت. ومع ذلك فقد عملوا بلا كلل لإثبات أن المرأة كانت ذكية وقادرة وقوية ".

في الواقع ، هناك الكثير للاحتفال بذكرى عيد ميلاد هنريتا سوان ليفيت الـ 150 في الرابع من يوليو. ما مدى ملاءمة ذلك اليوم للاحتفال بالنجوم والمشارب ويمكن أيضًا أن يحتفل بشخص أحب النجوم.


لماذا أصبح منكب الجوزاء خافتًا؟ ستاردست ، كما يقول علماء الفلك لوفين

منكب الجوزاء هو نوع من النجوم يسمى العملاق الأحمر - إنه ألمع نجم في كوكبة الجبار ، والعاشر الأكثر سطوعًا في سماء الليل لدينا ، من مسافة 642.5 سنة ضوئية.

ومع ذلك ، في نهاية عام 2019 واستمر حتى عام 2020 ، أصبح منكب الجوزاء فجأة أقل سطوعًا ، في حدث علماء الفلك ، مع إحساس بنهاية العالم ، يسمى "التعتيم العظيم". ماذا يمكن أن يعني ذلك؟

كانت إحدى النظريات أن النجم كان على وشك التحول إلى مستعر أعظم ، كما هو الحال بالنسبة للعمالقة الحمراء العملاقة ، على الرغم من أنه من غير المتوقع أن يحدث هذا لمدة 100000 عام أخرى. حدث مثل هذا الذي حدث في عام 1379 ولكن لوحظ الآن فقط كان من الممكن أن يكون خارج الجدول الزمني.

لكن الآن قام علماء الفلك من جامعة لوفين بحل اللغز: غبار النجوم. المادة الأكثر نشاطا في الكون ، معطاة (على الأقل باللغة الإنجليزية) الأسماء الأكثر رومانسية.

جاء هذا الاكتشاف نتيجة لصور منكب الجوزاء التي التقطها تلسكوب كبير جدًا (VLT) المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) على جبل سيرو بارانال في تشيلي.

بالنسبة لأولئك الذين قد يتساءلون عن الحجم الكبير جدًا ، يوضح ESO:
"مصفوفة التلسكوب الكبيرة جدًا (VLT) هي المنشأة الرئيسية لعلم الفلك الأرضي الأوروبي في بداية الألفية الثالثة. إنها الأداة البصرية الأكثر تقدمًا في العالم رقم 8217 ، وتتكون من أربع وحدات تلسكوبات مع مرايا رئيسية بقطر 8.2 متر وأربعة تلسكوبات مساعدة متحركة بقطر 1.8 متر. "

بدأت الملاحظات في أواخر عام 2019 ، بمقارنة الصور من ذلك الوقت من صور من قبل ، وكان التعتيم واضحًا. مع استمرار الملاحظات حتى عام 2020 ، استمر التعتيم. ثم في أبريل 2020 ، عادت الأمور إلى طبيعتها.

قال ميغيل مونتارجيس من مرصد باريس ، في وقت الدراسة التي تعمل في جامعة لوفين ، "من النادر جدًا أن نرى ظهور نجم يتغير على نطاق زمني لعدة أسابيع".

"مكنتنا أدوات التلسكوب الكبير جدًا من ESO & # 8217s ليس فقط من مراقبة النجم كنقطة ، ولكن أيضًا رؤية التفاصيل على سطحه ومراقبته طوال الحدث."

تم حل اللغز: كان التعتيم العظيم نتيجة لسحابة من غبار النجوم ، طُردت من النجم عندما خضع لبرودة كبيرة على سطحه.

تُظهر الصورة موقع منكب الجوزاء في كوكبة Orion © ESO

وأوضحت الجامعة في بيان صحفي أن "سطح منكب الجوزاء & # 8217s يتغير بانتظام من خلال حركات الانكماش العملاق وفقاعات الغاز المنتفخة التي تنفجر من الداخل ، على غرار الفقاعات الموجودة في إناء من الماء المغلي".

"خلص الفريق إلى أن النجم قد أخرج فقاعة غاز كبيرة قبل وقت قصير من الخسوف العظيم ، ثم ابتعدت بعد ذلك عن النجم. عندما يبرد جزء من سطح النجم # 8217 بعد ذلك بوقت قصير ، يتكثف الغاز في جزيئات صلبة. "

سيتذكر عشاق علم الفلك مناسبة أخرى عندما قذف الغاز بواسطة نجم ، ثم تبريده وأصبح جزيئات صلبة. أحد تلك الجسيمات التي نعرفها باسم الأرض.


يخطط علماء الفلك & # 39alien hunt & # 39 لحل لغز & # 39Dyson Sphere & # 39

إنه اللغز الفلكي الذي يستمر في التعمق.

أدى التعتيم غير المنتظم لـ KIC 8462852 ، على ما يبدو & quot ؛ نجم & quot ؛ على بعد 1480 سنة ضوئية في كوكبة Cygnus ، إلى ظهور نظريات تتراوح من سحب المذنبات إلى كوكب متفجر وحتى دليل على وجود هيكل فضائي ضخم يعرف باسم Dyson Sphere.

أدت الملاحظات الأخيرة إلى مزيد من الخلط بين الصورة ، حيث أظهرت أن سطوع النجم يتناقص تدريجياً ، ولكن ليس بشكل ثابت ، بالإضافة إلى الانخفاضات الحادة التي تشير إلى مرور الأجسام أمامه.

هذا التعتيم الذي تم ملاحظته مؤخرًا بنسبة 2.5 في المائة على مدى أربع سنوات يجلس على قمة نمط من الانخفاضات العميقة التي تزيد عن 20 في المائة ، وتقلب ثالث طويل الأجل يتحدى التفسير أيضًا.

نتيجة لكل الإثارة حول هذا النجم الغريب ، يقوم العلماء في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي بمطاردة "صيد الفضائيين". يكرس الفريق الذي يقف وراء برنامج Breakthrough Listen ساعات من الوقت على التلسكوب اللاسلكي Green Bank لمعرفة ما إذا كان بإمكانه اكتشاف أي إشارات من كائنات فضائية.

"الجميع ، كل تلسكوب برنامج SETI ، أعني أن كل عالم فلك لديه أي نوع من التلسكوب في أي طول موجي يمكنه رؤية نجم تابي قد نظر إليه ،" أندرو سيميون ، مدير مركز أبحاث Berkeley SETI والمدير المشارك للبرنامج ، قال في بيان.

"لقد تم النظر إليها مع هابل ، وتم فحصها بواسطة Keck ، وتم النظر إليها بالأشعة تحت الحمراء والراديو والطاقة العالية ، وكل شيء ممكن يمكنك تخيله ، بما في ذلك مجموعة كاملة من تجارب SETI. لم يتم العثور على شيء ".

قام الفريق بتركيب أدوات SETI قوية فوق تلسكوب Green Bank في ولاية فرجينيا الغربية ويتوقع جمع حوالي 1 بيتابايت من البيانات ، حوالي 1000 تيرابايت ، عبر مئات الملايين من قنوات الراديو الفردية في محاولة لمعرفة المزيد عن النجم الفريد. سلوك.

على الرغم من أن شركة Siemion متشككة في أن سلوك النجم هو علامة على حضارة متقدمة ، فإن فريق Breakthrough Listen يتطلع إلى اكتشاف ما يحدث. نحن في انتظار طويل على الرغم من أن نتائج ملاحظاتهم لن تكون معروفة لأكثر من شهر ، بسبب تحليل البيانات المطلوب لاختيار الأنماط في انبعاثات الراديو.

يُعرف KIC 8462852 أيضًا باسم Tabby & # x27s Star ، بعد عالم الفلك في جامعة ييل Tabetha Boyajian الذي نشر في سبتمبر 2015 لأول مرة تفاصيل عن سلوكه الغريب.


هابل يحل لغز تعتيم نجم الوحش

هذا التكبير إلى VY Canis Majoris هو مزيج من تصوير هابل وانطباع الفنان. اللوحة اليسرى عبارة عن صورة متعددة الألوان من هابل لسديم ضخم من المواد التي أطلقها النجم الضخم. يبلغ عرض هذا السديم حوالي تريليون ميل. اللوحة الوسطى عبارة عن منظر هابل عن قرب للمنطقة المحيطة بالنجم. تكشف هذه الصورة عن عُقَد وأقواس وشعيرات متقاربة من المواد المقذوفة من النجم أثناء مروره خلال عمليته العنيفة المتمثلة في إلقاء المواد في الفضاء. لا يُرى VY Canis Majoris في هذا المنظر ، لكن المربع الأحمر الصغير يشير إلى موقع العملاق المفرط ، ويمثل قطر النظام الشمسي إلى مدار نبتون ، الذي يبلغ عرضه 5.5 مليار ميل. اللوحة الأخيرة عبارة عن انطباع فنان عن النجم الضخم مع خلايا الحمل الحراري الواسعة ويخضع لعمليات طرد عنيفة. إن VY Canis Majoris كبير جدًا لدرجة أنه إذا حل محل الشمس ، فإن النجم سيمتد لمئات الملايين من الأميال ، بين مداري كوكب المشتري وزحل. حقوق الصورة: NASA و ESA و R. Humphreys (جامعة مينيسوتا) و J. Olmsted (STScI)

في العام الماضي ، كان علماء الفلك في حيرة من أمرهم عندما تلاشى نجم Betelguese ، العملاق الأحمر الساطع في كوكبة الجبار ، بشكل كبير ، لكنه تعافى بعد ذلك. استمر التعتيم لأسابيع. الآن ، وجه علماء الفلك أنظارهم نحو نجم وحش في الكوكبة المجاورة Canis Major ، the Great Dog.

العملاق الأحمر ذو العملاق الأحمر VY Canis Majoris - وهو أكبر بكثير وأكثر ضخامة وأكثر عنفًا من Betelgeuse - يمر بفترات أطول بكثير وأكثر خفوتًا تستمر لسنوات. تشير النتائج الجديدة التي توصل إليها تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا إلى أن نفس العمليات التي حدثت على منكب الجوزاء تحدث في هذا العملاق الضخم ، ولكن على نطاق أكبر بكثير.

أوضحت قائدة الدراسة عالمة الفيزياء الفلكية روبرتا همفريز من جامعة مينيسوتا في مينيابوليس: "يتصرف VY Canis Majoris كثيرًا مثل Betelgeuse على المنشطات".

كما هو الحال مع منكب الجوزاء ، تقترح بيانات هابل الإجابة عن سبب تعتيم هذا النجم الأكبر. بالنسبة إلى Betelgeuse ، يتوافق التعتيم مع التدفق الغازي الذي ربما يكون قد شكل الغبار ، والذي أعاق لفترة وجيزة بعض ضوء Betelgeuse من رؤيتنا ، مما أدى إلى إحداث تأثير التعتيم.

قال همفريز: "في VY Canis Majoris ، نرى شيئًا مشابهًا ، ولكن على نطاق أوسع بكثير. قذفات ضخمة من المواد التي تتوافق مع تلاشيها العميق للغاية ، والذي ربما يرجع إلى الغبار الذي يحجب مؤقتًا الضوء من النجم".

العملاق الأحمر الهائل هو أكثر إشراقًا من شمسنا بـ 300 ألف مرة. إذا حلت محل الشمس في نظامنا الشمسي ، فإن الوحش المتضخم سيمتد لمئات الملايين من الأميال ، بين مداري كوكب المشتري وزحل.

أوضح همفريز: "هذا النجم مذهل للغاية. إنه أحد أكبر النجوم التي نعرفها - عملاق أحمر متطور للغاية. لقد كان له عدة ثورات بركانية عملاقة".

تحيط أقواس البلازما العملاقة بالنجم على مسافات بعيدة عنه بآلاف المرات من الأرض عن الشمس. تبدو هذه الأقواس مثل البروز الشمسي من شمسنا ، فقط على نطاق أكبر بكثير. أيضًا ، ليسوا مرتبطين جسديًا بالنجم ، ولكن يبدو أنهم قد تم إلقاؤهم خارجًا وهم يبتعدون. لا تزال بعض الهياكل الأخرى القريبة من النجم مضغوطة نسبيًا ، وتبدو كعقد صغيرة وميزات غامضة.

في عمل هابل السابق ، تمكنت همفريز وفريقها من تحديد متى تم طرد هذه الهياكل الكبيرة من النجم. وجدوا تواريخ تتراوح على مدى مئات السنين الماضية ، بعضها مؤخرًا في المائة إلى 200 عام الماضية.

الآن ، في عمل جديد مع هابل ، حل الباحثون ميزات أقرب بكثير إلى النجم والتي قد يكون عمرها أقل من قرن. باستخدام هابل لتحديد سرعات وحركات العقد القريبة من الغاز الساخن وغيرها من الميزات ، تمكنت همفريز وفريقها من تحديد تاريخ هذه الانفجارات بدقة أكبر. ما وجدوه كان رائعًا: ترتبط العديد من هذه العقد بحلقات متعددة في القرنين التاسع عشر والعشرين عندما تلاشى VY Canis Majoris إلى سدس سطوعه المعتاد.

على عكس منكب الجوزاء ، أصبح VY Canis Majoris الآن خافتًا جدًا بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة. كان النجم مرئيًا في يوم من الأيام ولكنه خافت بشدة لدرجة أنه لا يمكن رؤيته إلا بالتلسكوبات.

يفرز العملاق الضخم 100 مرة كتلة من Betelgeuse. الكتلة في بعض العقد أكبر من ضعف كتلة كوكب المشتري. قال همفريز: "إنه لأمر مدهش أن يتمكن النجم من فعل ذلك". "من المحتمل أن يكون سبب نوبات فقدان الكتلة العالية في كل من VY Canis Majoris و Betelgeuse هو النشاط السطحي واسع النطاق ، وخلايا الحمل الحراري الكبيرة مثل الشمس. ولكن في VY Canis Majoris ، قد تكون الخلايا كبيرة مثل الكل الشمس أو أكبر ".

وتابع همفريز: "ربما يكون هذا أكثر شيوعًا في العمالقة الحمراء العملاقة مما اعتقد العلماء ، و VY Canis Majoris هو مثال صارخ". "قد تكون حتى الآلية الرئيسية التي أدت إلى خسارة الكتلة ، والتي كانت دائمًا لغزًا غامضًا بالنسبة للعمالقة الحمراء."

على الرغم من أن النجوم العملاقة الحمراء الأخرى ساطعة نسبيًا وتخرج الكثير من الغبار ، إلا أن أيا منها ليس معقدًا مثل VY Canis Majoris. "إذن ما الذي يميزه؟ قد يكون VY Canis Majoris في حالة تطورية فريدة تفصله عن النجوم الأخرى. من المحتمل أن يكون هذا نشطًا خلال فترة قصيرة جدًا ، ربما فقط بضعة آلاف من السنين. لن نرى الكثير قال همفريز.

بدأ النجم حياته كنجم عملاق أزرق شديد السخونة ولامعًا ربما يصل إلى 35 إلى 40 ضعف كتلة شمسنا. بعد بضعة ملايين من السنين ، مع تغير معدل احتراق اندماج الهيدروجين في لبه ، تضخم النجم حتى يصل إلى عملاق أحمر عملاق. يشتبه همفريز في أن النجم ربما عاد لفترة وجيزة إلى حالة أكثر سخونة ثم انتفخ مرة أخرى إلى مرحلة العملاق الأحمر.

أوضح همفريز: "ربما ما يجعل VY Canis Majoris مميزًا للغاية ومتطرفًا للغاية مع هذه المقذوفات المعقدة للغاية ، قد يكون أنه عملاق أحمر في المرحلة الثانية". قد يكون VY Canis Majoris قد ألقى بالفعل نصف كتلته. فبدلاً من الانفجار على شكل مستعر أعظم ، قد ينهار ببساطة مباشرة إلى ثقب أسود.

تظهر نتائج الفريق في طبعة 4 فبراير 2021 من The المجلة الفلكية.


حل اللغز: سحابة الغبار أدت إلى التعتيم العظيم لمنكب الجوزاء

عندما فقد منكب الجوزاء ، وهو نجم برتقالي لامع في كوكبة الجبار ، أكثر من ثلثي سطوعه في أواخر عام 2019 وأوائل عام 2020 ، كان علماء الفلك في حيرة من أمرهم.

ما الذي يمكن أن يسبب مثل هذا التعتيم المفاجئ؟

الآن ، في ورقة بحثية جديدة نُشرت يوم الأربعاء في طبيعة، فريق دولي من علماء الفلك يكشف عن صورتين لم يسبق لهما مثيل للظلام الغامض - وتفسير. كان التعتيم ناتجًا عن حجاب مغبر ظلل النجم ، والذي نتج عن انخفاض درجة الحرارة على سطح منكب الجوزاء النجمي.

تم التقاط الصور الجديدة بقيادة ميغيل مونتارج وإيجريفز في مرصد باريس في يناير ومارس من عام 2020 باستخدام التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي. بالاقتران مع الصور التي تم التقاطها سابقًا في يناير وديسمبر 2019 ، التقط علماء الفلك بوضوح كيف تغير السطح النجمي وظلم مع مرور الوقت ، خاصة في المنطقة الجنوبية.

يقول مونتارج وإيجريفز: "لمرة واحدة ، رأينا ظهور نجم يتغير في الوقت الفعلي على مقياس من الأسابيع".

وفقًا لعلماء الفلك ، كان هذا التعتيم المفاجئ ناتجًا عن تكوين غبار النجوم.

يتغير سطح منكب الجوزاء بانتظام حيث تتحرك فقاعات الغاز العملاقة وتتقلص وتنتفخ داخل النجم. استنتج الفريق أنه قبل فترة من التعتيم الكبير ، قام النجم بإخراج فقاعة غاز كبيرة ابتعدت عنه بمساعدة النبض الخارجي للنجم. عندما تبرد رقعة من السطح بعد فترة وجيزة ، كان انخفاض درجة الحرارة هذا كافياً للعناصر الثقيلة (مثل السيليكون) في الغاز لتتكثف في الغبار الصلب.

تتطابق النتائج الجديدة مع ملاحظات أندريا دوبري السابقة لمنكب الجوزاء باستخدام تلسكوب هابل الفضائي. دوبري ، عالم فلك في مركز الفيزياء الفلكية | التقط هارفارد وأمب سميثسونيان ومؤلف مشارك في الورقة الجديدة علامات على مادة كثيفة وساخنة تتحرك عبر الغلاف الجوي للنجم في الأشهر التي سبقت التعتيم الكبير.

يقول دوبري: "مع هابل ، يمكننا رؤية المادة وهي تترك سطح النجم وتخرج عبر الغلاف الجوي ، قبل أن يتشكل الغبار الذي جعل النجم يبدو باهتًا".

وجد دوبري أن المادة تحركت حوالي 200000 ميل في الساعة أثناء انتقالها من سطح النجم إلى الغلاف الجوي الخارجي. بمجرد أن أصبحت فقاعة الغاز على بعد ملايين الأميال من النجم الساخن ، بردت وشكلت سحابة غبار حجب ضوء النجم مؤقتًا.

عاد النجم إلى سطوعه الطبيعي بحلول أبريل 2020.

يأمل دوبري ، الذي كان يدرس منكب الجوزاء منذ عام 1985 ، في مواصلة دراسة النجم على أمل الإمساك به وإخراج فقاعة غاز أخرى.

وتقول: "منكب الجوزاء هو نجم فريد من نوعه ، فهو ضخم وقريب ، ونحن نراقب المواد التي تغادر سطح العملاق الخارق مباشرة". "كيف وأين يتم إخراج المواد يؤثر على فهمنا لتطور جميع النجوم!"


من المحتمل ألا يكون Dimming Betelgeuse باردًا ، بل متربًا فقط

في أواخر العام الماضي ، اندلعت أخبار أن النجم Betelgeuse كان يتلاشى بشكل كبير ، وانخفض في النهاية إلى حوالي 40 ٪ من سطوعه المعتاد. أثار هذا النشاط التكهنات الشائعة بأن العملاق الأحمر العملاق سينفجر قريبًا على شكل مستعر أعظم ضخم.

لكن لدى علماء الفلك نظريات أكثر اعتدالًا لشرح سلوك التعتيم للنجم. ويعتقد العلماء في جامعة واشنطن ومرصد لويل أنهم يدعمون أحدهما: منكب الجوزاء لا يخفت لأنه على وشك الانفجار - إنه مجرد غبار.

في ورقة مقبولة ل رسائل مجلة الفيزياء الفلكية ونشرت على موقع ما قبل الطباعة arXiv ، ذكرت إميلي ليفيسك ، الأستاذة المساعدة في علم الفلك في جامعة واشنطن ، وفيليب ماسي ، عالم الفلك في مرصد لويل ، أن ملاحظات منكب الجوزاء التي تم التقاطها في 14 فبراير في مرصد فلاجستاف ، أريزونا ، سمحت لهما بحساب المتوسط درجة حرارة سطح النجم. اكتشفوا أن منكب الجوزاء أكثر دفئًا بشكل ملحوظ مما كان متوقعًا إذا كان التعتيم الأخير ناتجًا عن تبريد سطح النجم.

تدعم الحسابات الجديدة النظرية القائلة بأن منكب الجوزاء - كما هو الحال مع العديد من النجوم العملاقة الحمراء - قد أزال على الأرجح بعض المواد من طبقاته الخارجية.

قال ليفيسك: "نرى هذا طوال الوقت في النجوم الحمراء العملاقة ، وهو جزء طبيعي من دورة حياتهم". "تقوم الكواكب الحمراء العملاقة أحيانًا بإلقاء المواد من أسطحها ، والتي سوف تتكثف حول النجم على شكل غبار. وعندما تبرد وتتبدد ، ستمتص حبيبات الغبار بعض الضوء المتجه نحونا وتحجب رؤيتنا".

لا يزال هذا صحيحًا: يتوقع علماء الفلك أن ينفجر منكب الجوز على شكل مستعر أعظم خلال المائة ألف عام القادمة عندما ينهار قلبه. وفقًا لماسي ، فإن تعتيم النجم ، الذي بدأ في أكتوبر ، لم يكن بالضرورة علامة على حدوث سوبر نوفا وشيك.

كانت إحدى النظريات أن الغبار المتشكل حديثًا كان يمتص بعض ضوء منكب الجوزاء. افترض آخر أن خلايا الحمل الحراري الضخمة داخل منكب الجوزاء قد سحبت مادة ساخنة إلى سطحها ، حيث بردت قبل أن تسقط مرة أخرى في الداخل.

قال ماسي: "هناك طريقة بسيطة للتمييز بين هذه الاحتمالات وهي تحديد درجة الحرارة السطحية الفعالة لمنكب الجوزاء".

قياس درجة حرارة النجم ليس بالمهمة المباشرة. لا يمكن للعلماء فقط توجيه مقياس حرارة إلى نجم والحصول على قراءة. ولكن بالنظر إلى طيف الضوء المنبعث من النجم ، يمكن لعلماء الفلك حساب درجة حرارته.

قال ماسي: "كنت أنا وإيميلي على اتصال بشأن منكب الجوزاء ، واتفقنا على أن الشيء الواضح الذي يجب فعله هو الحصول على طيف". "كان لدي بالفعل وقت للرصد مجدول على تلسكوب Lowell Discovery Telescope الذي يبلغ ارتفاعه 4.3 مترًا ، وعرفت أنه إذا لعبت دورًا قليلًا سأتمكن من الحصول على طيف جيد على الرغم من أن Betelgeuse لا يزال أحد ألمع النجوم في السماء."

غالبًا ما يكون الضوء الصادر عن النجوم الساطعة قويًا جدًا بالنسبة لطيف تفصيلي ، لكن ماسي استخدم مرشحًا "يخفف" الإشارة بشكل فعال حتى يتمكنوا من استخراج الطيف من أجل توقيع معين: امتصاص الضوء بواسطة جزيئات أكسيد التيتانيوم.

يمكن لأكسيد التيتانيوم أن يتشكل ويتراكم في الطبقات العليا من النجوم الكبيرة الباردة نسبيًا مثل منكب الجوزاء ، وفقًا لما ذكره ليفيسك. فهو يمتص أطوال موجية معينة من الضوء ، تاركًا "مجارف" منبهة في طيف الكواكب العملاقة الحمراء التي يمكن للعلماء استخدامها لتحديد درجة حرارة سطح النجم.

من خلال حساباتهم ، كان متوسط ​​درجة حرارة سطح منكب الجوزاء في 14 فبراير حوالي 3325 درجة مئوية ، أو 6017 فهرنهايت ، وهذا فقط 50-100 درجة مئوية أبرد من درجة الحرارة التي حسبها فريق - بما في ذلك ماسي وليفيسك - على أنها درجة حرارة سطح منكب الجوزاء. في عام 2004 ، قبل سنوات من بدء تعتيمها الدرامي.

تلقي هذه النتائج بظلال من الشك على أن منكب الجوزاء يعتم لأن إحدى خلايا الحمل الحراري الضخمة للنجم جلبت غازًا ساخنًا من الداخل إلى السطح ، حيث برد. العديد من النجوم لديها خلايا الحمل الحراري ، بما في ذلك شمسنا. قال ليفيسك إنها تشبه سطح وعاء من الماء المغلي. ولكن في حين أن خلايا الحمل الحراري على شمسنا عديدة وصغيرة نسبيًا - تقريبًا بحجم تكساس أو المكسيك - فإن العمالقة الحمراء العملاقة مثل Betelgeuse ، وهي أكبر حجماً وأكثر برودة وذات جاذبية أضعف ، لا تحتوي إلا على ثلاث أو أربع خلايا حمل حمل ضخمة تمتد على الكثير من أسطحها.

إذا ارتفعت إحدى هذه الخلايا الضخمة إلى سطح Betelgeuse ، لكان Levesque و Massey قد سجلوا انخفاضًا أكبر بكثير في درجة الحرارة مما رأوه بين عامي 2004 و 2020.

قال ماسي: "أظهرت المقارنة مع طيفنا لعام 2004 أن درجة الحرارة لم تتغير بشكل ملحوظ". "كنا نعلم أن الإجابة يجب أن تكون الغبار".

لاحظ علماء الفلك سحبًا من الغبار حول كواكب عملاقة حمراء أخرى ، وقد تكشف الملاحظات الإضافية عن فوضى مماثلة حول منكب الجوزاء.

Over the past few weeks, Betelgeuse has actually started to brighten again, albeit slightly. Even if the recent dimming wasn't an indication that the star would soon explode, to Levesque and Massey, that's no reason to stop looking.

"Red supergiants are very dynamic stars," said Levesque. "The more we can learn about their normal behavior -- temperature fluctuations, dust, convection cells -- the better we can understand them and recognize when something truly unique, like a supernova, might happen."

The research was funded by grants to Lowell Observatory, the Research Corporation for Scientific Advancement and the National Science Foundation.


All eyes on Betelgeuse

When the dimming began to be observed by astronomers, Montarges was skeptical.

"In November, when we first received the email saying, 'Oh, it's a bit fainter than usual,' my reaction was, it's a bit too early to say that something significant is happening," he said.

But soon, there was no ignoring it. So Montarges thought heɽ take some observational data and prove that nothing out of the ordinary was happening. He figured it was two cycles of Betelgeuse's normal dimming that happened to come together to form a deeper dimming.

How wrong he was. The star eventually dimmed by roughly 25 per cent.

The event was observed by astronomers around the world using instruments that viewed it in all sorts of different ways.

WATCH | The dimming of Betelgeuse:

"We had small telescopes, big telescopes, space telescopes we had telescopes in the radio [spectrum], in the infrared, in the ultraviolet," said Emily Levesque, a professor in the department of astronomy at the University of Washington who published an accompanying piece in Nature on the findings.

"We were looking at polarized light, we were looking at spectra. I loved it as a demonstration of how many different tools we can take advantage of and astronomy to really go from 'Hey, that was weird,' to now we can explain what's happening."


Mystery solved

The team took a series of high-resolution images of the star in January 2019, December 2019, January 2020 and March 2020, using the Very Large Telescope in Chile&rsquos Atacama Desert. Betelgeuse is more than 16 times the mass of the Sun, and 764 times its width &mdash so big that if it were located at the centre of the Solar System, it would engulf the orbits of all the planets up to Mars. This makes it one of the few stars that astronomers can resolve as a disk, rather than as a single dot of light, explains Montargès, who has been studying Betelgeuse on and off for a decade and has been interested in it since he was ten years old, when it was the first star that he was able to identify in the sky.

The images clearly showed that the bottom left-hand part of the star &mdash as seen from Earth's Northern Hemisphere &mdash had dimmed dramatically, and that the position of the darker region did not change substantially over the imaging period. This indicated that the dim spot was caused by a cloud of dust that had been spewed by the star itself, and was moving roughly in the direction of the line of sight, rather than passing by. &ldquoIf it had been one cloud transiting, it should have crossed the star,&rdquo Montargès says.

The team&rsquos explanation for the dimming is that an unusually cool convective cell led to a drastic drop in temperature in the star&rsquos atmosphere. This enabled gas that the star had spewed out in the previous year to condense quickly into dust, blocking out light from the star. This scenario was the one that fit the data best, as the researchers confirmed by running more than 10,000 computer simulations. &ldquoThe conclusion from the modelling is that both events happened at the same time,&rdquo says Montargès.

&ldquoThe fact that a simulation was run makes me more convinced&rdquo that the explanation is correct, says Meridith Joyce, an astrophysicist at the Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland.

&ldquoIt would be wonderful if we could know in how many days or years Betelgeuse should explode as a supernova,&rdquo says astrophysicist Chiaki Kobayashi at the University of Hertfordshire in Hatfield, UK. However, researchers don&rsquot yet have a sufficiently detailed understanding of Betelgeuse &mdash or of red supergiants in general &mdash to be able to make such a prediction.

This article is reproduced with permission and was first published on June 16 2021.

ABOUT THE AUTHOR(S)

Davide Castelvecchi is a senior reporter at طبيعة in London covering physics, astronomy, mathematics and computer science.


شاهد الفيديو: خاصية تعتيم المراية هيونداي توسان وأغلب السيارات (شهر اكتوبر 2021).