ظواهر نجمية

يُمعن فلكيون النظرَ في مستقبل نظام نجمي.. ويترقبون نهايته بحدوث انفجار.

قلم: مايكل غريشكو

1 June 2023 - تابع لعدد يونيو 2023

تأتي معظم العناصر التي تملأ الكون (وجدولنا الدوري) من الانفجارات الكونية الشديدة. وينتج أحد هذه الانفجارات، وهو "الكيلونوفا" (Kilonova)، العديد من العناصر الأثقل من الحديد؛ ومنها كمية كبيرة من الذهب الموجود في الكون. ومع ذلك، فإن حدوث كيلونوفا يتطلب هذا السيناريو تحديدًا: اصطدام نجمين نيوترونيين، وهما بقايا شديدة الكثافة من النجوم التي نفقت في المستعرات العظمى (السوبرنوفا). فما قصة أصل هذه الاصطدامات؟

أظهرت دراسة هي الأولى من نوعها نُشرت في مجلة "نايتشر" أن نظامًا نجميًا داخل مجرة "درب التبانة" سيؤول إلى الزوال في أحد الانفجارات الكونية الشديدة (الكيلونوفا). ويبعد هذا النظام النجمي المعروف باسم (CPD-29 2176) عن الأرض بـ 11000 سنة ضوئية في ضواحي درب التبانة. ويتكون من نجم نيوتروني يُكمل مدارًا دائريًا في 60 يومًا حول نجم ساخن ودوّار أكبر بمقدار 18 مرة من الشمس (الشكل 1). وتشير تقديرات علماء الفلك إلى أن عددَ ما يوجد في مجرتنا حاليًا من نُظم شبيهة بهذا النظام لا يتعدى العشرة؛ ما يجعل النظام (CPD-29 2176) اكتشافًا واحدًا من بين كل 10 مليارات اكتشاف.

وعلى مرّ ملايين السنين القليلة المقبلة أو نحو ذلك، ستزول جاذبية النجم النيوتروني لهذا النظام وستقذف بالجزء الأعظم من كتلة النجم الشريك. وسينفق الشريك بعد ذلك في أحد المستعرات العظمى (2)، وستشكل بقاياه نجمًا نيوترونيًا ثانيًا (3). وعلى مرّ مليار سنة أخرى، سيدور هذان النجمان النيوترونيان بشكل لولبي داخل بعضهما بعضًا (4) إلى أن يندمجا ويُحدثا انفجار كيلونوفا (5). وسيبدو المشهد في أعقاب هذا الانفجار المجري في شكل مزيج من العناصر الثقيلة المشكَّلة حديثًا كأنها قصاصات ورق ملون تناثرت في الفضاء.