تكشف صورة العنقود النجمي المتلألئة عن رقعة النجوم المفقودة: “لم نكن نبحث عن الفجوة، لكننا وجدناها”

تكشف صورة جديدة رائعة لعنقود نجمي قديم عن عيب غير متوقع: فجوة مرئية في سطوع نجومه.

الصورة المذهلة التي التقطتها وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) تلسكوب إقليدس الفضائي، يلتقط NGC 6397 – واحدة من أقرب العناقيد الكروية إلى الأرض. NGC 6397 عبارة عن سرب متلألئ من مئات الآلاف من النجوم المتجمعة بإحكام، ولكن عندما ألقى علماء الفلك نظرة فاحصة، اكتشفوا شيئًا غير عادي مخفيًا داخل البريق.

كشف رسم بياني يرسم النجوم من خلال سطوعها ولونها عن فجوة واضحة، وهي منطقة ضيقة حيث تكون مؤكدة النجوم كان يجب أن يظهر لكنه لم يفعل. هذه الميزة مميزة جدًا لدرجة أنها تبرز بشكل واضح في البيانات، وتظهر تقريبًا وكأنها عيب في التوزيع السلس للنجوم، وفقًا لبيان صادر عن معهد علوم تلسكوب الفضاء (STScI).

وقد نشأ هذا الاكتشاف من الملاحظات التي جمعها إقليدس، الذي كان مكلفًا في المقام الأول بالتحقيق المادة المظلمة والطاقة المظلمة. في البداية، كان الفريق يدرس حركات النجوم داخل المجرة كتلة كروية باستخدام بيانات من كل من إقليدس وتلسكوب هابل الفضائي. عند تحليل البيانات من إن جي سي 6397لم يكن الباحثون يبحثون عن النجوم المفقودة. وبدلاً من ذلك، عثروا على هذه الميزة أثناء دراسة عدد النجوم في العنقود.

وقال أندريا بيليني، أحد المؤلفين الرئيسيين للورقة البحثية من STScI: “كان الاكتشاف مصادفة”. البيان. “لم نبحث عن الفجوة، لكننا وجدناها.”

الفجوة تحدث بين النجوم القزمة الحمراء، النوع الأكثر شيوعًا من النجوم في درب التبانة. يعتقد الباحثون أن الفراغ المرئي مرتبط بالتغيرات العميقة داخل النجوم أثناء انتقالها من التصميم الداخلي للحمل الحراري جزئيًا إلى الحمل الحراري الكامل. يؤدي هذا التحول إلى تغيير طفيف في بنية النجوم وسطوعها، مما يترك عددًا قليلاً نسبيًا من النجوم عند مستويات معينة من السطوع.

ظهرت فكرة أن المجموعات النجمية يمكن أن تحتوي على نطاقات صغيرة “مفقودة” من النجوم لأول مرة في عام 2018، عندما مهمة غايا كشفت عن فجوة دقيقة في توزيع سطوع مئات الآلاف من النجوم القريبة. تآمر على أ هيرتزسبرونج راسل (HR)، تشير البيانات إلى أنه حتى في التجمعات النجمية الكبيرة، لا تقع النجوم دائمًا في أنماط سلسة تمامًا.

تعتمد ملاحظات إقليدس الجديدة على هذه الفكرة من خلال تحديد ميزة مماثلة داخل كتلة كروية NGC 6397، وهي عبارة عن مجموعة من النجوم الكروية المكتظة بإحكام والمرتبطة ببعضها البعض بواسطة الجاذبية، وغالبًا ما توجد في ضواحي المجرات وتحتوي على بعض من أقدم النجوم المعروفة. باستخدام مخطط HR، قام الفريق مرة أخرى برسم خريطة للنجوم من خلال سطوعها ولونها، واكتشفوا نقصًا ضئيلًا في الأقزام الحمراء عند مستويات سطوع محددة.

ونظرًا لأن عددًا قليلًا نسبيًا من النجوم يمر عبر هذه المرحلة الانتقالية القصيرة من تطورها، فإن هناك انخفاضًا مناظرًا في أعدادها عند تلك المرحلة لمعان. في مخطط الموارد البشرية، يظهر هذا النقص على شكل فجوة رفيعة تقطع شريط النجوم المستمر.

“المجموعات الكروية هي المختبرات المثالية للدراسة التطور النجمي وقال ماسيمو جريجيو، المؤلف الرئيسي للدراسة من STSc، في البيان: “والمجموعات النجمية”.

يساعد السطوع الدقيق الذي تظهر فيه الفجوة، إلى جانب خصائص النجوم المعنية، علماء الفلك على تقدير مدى بعد العنقود. NGC 6397، عبارة عن عنقود كروي قديم يبلغ عمره حوالي 13.4 مليار سنة، ويقع على بعد حوالي 8000 سنة ضوئية في كوكبة آرا، كما قال الباحثون.

وهذه هي المرة الأولى التي يحدد فيها علماء الفلك هذه الظاهرة في عنقود كروي، مما يوفر فرصة جديدة لاختبار نماذج تطور النجوم باستخدام أحد المجرة أقدم الأنظمة النجمية وأكثرها كثافة سكانية.

وكانت النتائج التي توصلوا إليها تم النشر في 12 مايو في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.