تم العثور على زوج من الأقزام البنية مع وجود فرصة للاندماج في نجم

في عالم النجوم، لا يمكن للأقزام البنية أن تتباهى بسمعتها: فهي توصف بأنها “نجوم فرعية” بسبب عدم قدرتها على دعم الاندماج النووي الحراري بسبب عدم كفاية الكتلة. ومع ذلك، فقد أظهر اكتشاف حديث أن هذه الأجسام قد يكون لها أيضًا فرصة للتألق.

تم هذا الاكتشاف غير المعتاد أثناء تحليل مرفق زويكي العابر (ZTF)، الذي أجراه مرصد بالومار منذ عام 2018. ونشرت نتائج الدراسة في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

هذا زوج قريب جدًا من الأقزام البنية، حيث يقوم أحدهما بسحب المادة من الآخر. في النهاية، يجب أن يندمجا، ومن ثم سيضيء نجم جديد في السماء.

يقول عالم الفيزياء الفلكية صامويل وايتبوك من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية: “النجوم الفاشلة تحصل على فرصة ثانية. الأقزام البنية لا تحتوي على مفاعل نووي بداخلها مثل النجوم، لكن هذه النتيجة تظهر أنها يمكن أن تظهر فيزياء ديناميكية مثيرة للاهتمام للغاية”.

يعد هذا الاكتشاف الأول من نوعه: حتى الآن، لم يتم ملاحظة هذا النوع من نقل الكتلة بين الأجسام الثنائية إلا في الأجسام الأثقل بكثير، مثل الأقزام البيضاء.

حصل الزوج على التعيين ZTF J1239+8347 (أو ZTF J1239 للاختصار). تم العثور عليه في قاعدة بيانات ZVAR (أرشيف المتغيرات ZTF). هذا أرشيف للتنوع، بما في ذلك معلومات حول تغيرات السطوع لـ 2 مليار جسم عبر السماء.

يتغير سطوع ZTF J1239 كل 57 دقيقة. وكشف التحليل أنهما زوج من الأقزام البنية الخافتة التي تدور حول بعضها البعض في مدار قريب جدًا؛ في الواقع، النظام بأكمله سوف يتناسب مع المسافة بين الأرض والقمر. وتقع هذه الأجسام، التي يبلغ وزن كل منها حوالي 60 إلى 80 مرة أثقل من كوكب المشتري، على بعد أكثر من 1000 سنة ضوئية في كوكبة الدب الأكبر.

من غير الواضح بالضبط كيف اجتمع هذان النجمان الخافتان معًا في المقام الأول، ربما كان من الممكن أن يكون قد تم دفعهما بواسطة نجم ثالث. بعد أن وقعوا تحت تأثير بعضهم البعض، بدأوا في الاقتراب من بعضهم البعض بشكل حلزوني حتى تضخم حجم أحد الأقزام البنية تحت تأثير جاذبية الآخر، وأصبح أقل كثافة.

“عندما تتغلب جاذبية أحد النجوم على جاذبية نجم آخر، تبدأ المادة بالتدفق من النجم الأقل كثافة إلى النجم الأكثر كثافة. ويقارن الباحث ذلك الأمر بضغط المادة من خلال فوهة”.

تقوم هذه “الفوهة” بتوجيه تدفق المواد من قزم بني إلى نقطة محددة على سطح آخر. هذا المكان – “النقطة الساخنة” – يسخن ويتوهج في النطاقين الأزرق والأشعة فوق البنفسجية. يؤدي دوران هذه البقعة إلى تقلبات دورية في السطوع.

وبينما من المعروف أن أنواعًا أخرى من النجوم تتبادل المادة، فهذه هي المرة الأولى التي يحدث فيها هذا في عالم الأقزام البنية.

وقال البروفيسور توم برينس، المشرف على طلاب الدراسات العليا في الكتاب الأبيض: “هذه أشياء غريبة للغاية. لقد أخبرنا بعض زملائنا عنها، ولم يصدقوا أن هذا ممكن حتى”.

ونظرًا لأن الزوج المكتشف خافت وقريب من الأرض، يتوقع العلماء أن هناك العديد من الأنظمة المماثلة في الفضاء في انتظار اكتشافها.

وخلص وايتبوك إلى القول: “نتوقع أن يكتشف مرصد فيرا روبين العشرات من الأجسام المماثلة. ونريد العثور على المزيد منها لنفهم بشكل أفضل كيفية عملها ومدى شيوعها. ونعتقد أن هناك عددًا أكبر مما يبدو عليه”.