الغبار موجود في كل مكان في الفضاء ، لكن الأشياء المنتشرة شيء لا يعرفه الفلكون إلا القليل. قال دونالد يورك ، الأستاذ في جامعة شيكاغو: "نحن لا نعلم فقط ما هي الأشياء ، ولكننا لا نعرف أين تصنع أو كيف تدخل إلى الفضاء". لكن يورك ومجموعة من المتعاونين لاحظوا الآن نظام النجم المزدوج ، HD 44179 ، الذي قد يخلق نافورة من الغبار. هذا الاكتشاف له آثار واسعة النطاق ، لأن الغبار مهم للنظريات العلمية حول كيفية تشكل النجوم.
يقع نظام النجم المزدوج داخل ما يسميه الفلكيون المستطيل الأحمر ، وهو سديم مليء بالغاز والغبار يقع على بعد 2300 سنة ضوئية من الأرض.
أحد النجوم المزدوجة هو نجم فرع عملاق ما بعد التقارب (ما بعد AGB) ، وهو نوع من علماء الفلك النجوم الذين يعتبرون مصدرًا محتملًا للغبار. هذه النجوم ، على عكس الشمس ، قد أحرقت بالفعل جميع الهيدروجين في قلوبها وانهارت ، وحرقت وقودًا جديدًا ، وهيليوم.
أثناء الانتقال بين حرق الهيدروجين والهليوم ، الذي يحدث على مدى عشرات الآلاف من السنين ، تفقد هذه النجوم طبقة خارجية من غلافها الجوي. قد يتشكل الغبار في طبقة التبريد هذه ، حيث يؤدي الضغط الإشعاعي القادم من داخل النجم إلى دفع الغبار بعيدًا عن النجم ، إلى جانب كمية لا بأس بها من الغاز.
في أنظمة النجم المزدوج ، قد يتشكل قرص مادة من نجم ما بعد AGB حول النجم الثاني الأصغر والأكثر تطورًا ببطء. وأوضح يورك: "عندما تتشكل الأقراص في علم الفلك ، فإنها غالبًا ما تشكل طائرات تنفجر جزءًا من المادة خارج النظام الأصلي ، وتوزع المواد في الفضاء".
قال يورك: "إذا انهارت سحابة من الغاز والغبار تحت جاذبيتها ، فإنها تزداد سخونة على الفور وتبدأ في التبخر". يجب أن يبرد شيء ما ، ربما الغبار ، السحابة على الفور لمنعها من إعادة التسخين.
النجم العملاق الذي يجلس في المستطيل الأحمر هو من بين تلك التي تكون ساخنة للغاية بحيث لا تسمح بتكثف الغبار في أجواءها. ومع ذلك ، تحيط به حلقة عملاقة من الغاز المغبر.
أجرى فريق ويت ما يقرب من 15 ساعة من الملاحظات حول النجم المزدوج على مدى سبع سنوات باستخدام التلسكوب 3.5 متر في مرصد أباتشي بوينت في نيو مكسيكو. قال المتعاون من Adolph Witt ، من جامعة طليطلة.
تنتهي بعض هذه المادة في قرص من الغبار المتراكم الذي يحيط بهذا النجم المرافق الأصغر. تدريجيًا ، على مدى 500 عام تقريبًا ، تدور المواد في النجم الأصغر.
قبل حدوث ذلك بقليل ، يخرج النجم الأصغر جزءًا صغيرًا من المادة المتراكمة في اتجاهين متعاكسين عبر طائرتين غازيتين ، تدعى "النفاثات ثنائية القطب".
الكميات الأخرى من المادة المسحوبة من غلاف العملاق تنتهي في قرص يحيط بالنجمين ، حيث يبرد. وأوضح ويت: "تتكثف العناصر الثقيلة مثل الحديد والنيكل والسيليكون والكالسيوم والكربون في حبيبات صلبة ، والتي نراها على أنها غبار بين النجوم بمجرد خروجها من النظام".
لقد استعصى إنتاج الغبار الكوني على الكشف عن التلسكوب لأنه يستمر لمدة 10000 عام فقط - وهي فترة وجيزة في عمر النجم. لاحظ علماء الفلك أشياء أخرى مشابهة للمستطيل الأحمر في حي الأرض في مجرة درب التبانة. يشير هذا إلى أن العملية التي لاحظها فريق ويت شائعة جدًا عند عرضها على مدار عمر المجرة.
قال ويت ، الذي تعاون مع أصدقاء منذ فترة طويلة في شيكاغو للدراسة: "لقد حدثت عمليات مشابهة جدًا لما نلاحظه في سديم Red Rectangle ، ربما مئات الملايين من المرات منذ تكوين درب التبانة".
انطلق الفريق لتحقيق هدف متواضع نسبيًا: العثور على مصدر المستطيل الأحمر للأشعة فوق البنفسجية البعيدة. يعرض المستطيل الأحمر العديد من الظواهر التي تتطلب الأشعة فوق البنفسجية كمصدر للطاقة. قال ويت: "المشكلة هي أن النجم المركزي المضيء للغاية في المستطيل الأحمر ليس ساخناً بما يكفي لإنتاج الأشعة فوق البنفسجية المطلوبة" ، لذلك شرع هو وزملاؤه في العثور عليه.
اتضح أنه لا يوجد نجم في النظام الثنائي هو مصدر الأشعة فوق البنفسجية ، بل المنطقة الداخلية الساخنة للقرص التي تدور حول الثانوية ، والتي تصل إلى درجات حرارة قريبة من 20000 درجة. قال ويت: "كانت ملاحظاتهم أكثر إنتاجية بكثير مما كنا نتخيله في أحلامنا الأكثر وحشية."
المصدر: جامعة شيكاغو
