التقاط أول صورة مقربة لنجم خارج مجرتنا!

في إنجاز رائد، تمكن علماء الفلك من التقاط أول صورة لنجم خارج مجرتنا. هذا النجم هو “WOH G64” الذي يقع على بعد 160 ألف سنة ضوئية منا. إنه نجم أحمر فائق العملقة (red supergiant)، يذرف الغاز والغبار في مراحله النهائية قبل أن يتحول إلى مستعر أعظم. وأصبحت الصورة ممكنة بفضل الدقة المذهلة التي يوفرها مقياس التداخل التلسكوبي الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO’s VLTI) وأداته “GRAVITY”.

يقع هذا النجم داخل سحابة ماجلان الكبرى، وهي إحدى المجرات الصغيرة التي تدور حول درب التبانة. وكشفت ملاحظات الفريق عن شرنقة على شكل بيضة تحيط بالنجم بشكل وثيق، مما يشير إلى طرد جذري للمواد من النجم المحتضر قبل انفجاره إلى مستعر أعظم. ويعرف علماء الفلك هذا النجم منذ عقود من الزمن وأطلقوا عليه اسم “النجم البهيموث” (behemoth star)، حيث يبلغ حجمه حوالي 2000 ضعف حجم شمسنا.

ومع خفوت النجم، أصبح التقاط صور أخرى مقربة له أكثر صعوبة، حتى بالنسبة لتلسكوب “VLTI”. ومع ذلك، فإن التحديثات المخطط لها لأدوات التلسكوب، مثل تلسكوب “GRAVITY+” المستقبلي، تعد بتغيير هذا قريبًا.

النجوم الحمراء فائقة العملقة

النجوم الحمراء فائقة العملقة هي من بين أكبر النجوم وأكثرها إشراقًا في الكون. وهي تتكون من نجوم ضخمة استنفدت الهيدروجين في قلبها وهي في المراحل الأخيرة من تطورها. وقد توسعت هذه النجوم بشكل كبير، حيث وصلت إلى مئات أو حتى آلاف المرات من حجم شمسنا.

إنها أكبر النجوم من حيث الحجم، على الرغم من أنها ليست الأكثر ضخامة. يرجع لونها المحمر إلى درجات حرارة سطحها الباردة نسبيًا، والتي تتراوح عادةً حول 3500-4500 كلفن. كما أنها شديدة السطوع، وغالبًا ما تتفوق على سطوع شمسنا بمئات الآلاف أو حتى ملايين المرات. ولها أعمار قصيرة نسبيًا، حيث لا تدوم سوى بضعة ملايين من السنين.

أول صورة لنجم خارج مجرتنا

كان الفريق مهتمًا بهذا النجم العملاق منذ فترة طويلة. في عامي 2005 و2007، استخدموا مقياس التداخل التلسكوبي الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في صحراء أتاكاما في تشيلي لمعرفة المزيد عن ميزات النجم، واستمروا في دراسته في السنوات التي تلت ذلك. لكن الصورة الفعلية للنجم ظلت بعيدة المنال.

وللحصول على الصورة المطلوبة، كان على الفريق انتظار تطوير أحد أجهزة الجيل الثاني المسمى “GRAVITY”. وبعد مقارنة نتائجهم الجديدة بملاحظات سابقة أخرى للنجم، فوجئوا باكتشاف أن النجم أصبح باهتًا على مدار العقد الماضي.

لقد وجدوا أن النجم كان يشهد تغيرًا كبيرًا في السنوات العشر الماضية، مما يوفر فرصة نادرة لمشاهدة حياة النجم في الوقت الفعلي. وفي مراحلها النهائية من الحياة، تتخلص النجوم الحمراء فائقة العملقة مثل “WOH G64” من طبقاتها الخارجية من الغاز والغبار في عملية يمكن أن تستمر لآلاف السنين. ويعتبر هذا النجم واحدًا من أكثر النجوم تطرفًا من نوعه، وأي تغيير جذري قد يجعله أقرب إلى نهاية متفجرة.

تفسير شكل الشرنقة الشبيه بالبيضة

أثار اكتشاف الشرنقة التي على شكل بيضة والمحيطة بـ “WOH G64” موجة من الأسئلة بين علماء الفلك. ما هي طبيعة هذه الشرنقة، وما علاقتها بانفجار النجم الأعظم الوشيك؟ أحد الاحتمالات هو أن الشرنقة هي نتيجة لطرح النجم المكثف للغاز والغبار في مراحله النهائية. عندما يفقد النجم كتلته، يتم طرد طبقاته الخارجية إلى الفضاء، مما يشكل طبقة كثيفة تشبه البيضة حوله. يمكن أن تكون هذه الطبقة مسؤولة عن تعتيم النجم، لأنها تمنع بعض ضوء النجم من الوصول إلينا.

وتشير نظرية أخرى إلى أن شكل الشرنقة يمكن أن يتأثر بوجود نجم مرافق غير مرئي. قد يتفاعل هذا النجم المرافق مع جاذبية النجم “WOH G64″، مما يتسبب في تمدد طبقاته الخارجية وتشكيلها على شكل بيضة. هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات لتحديد ما إذا كان هذا النجم المرافق موجودًا وما هو الدور الذي قد يلعبه في اللحظات الأخيرة للنجم.

• النجوم النيترونية، النجوم الغريبة
• لماذا سميت مجرة درب التبانة بهذا الاسم؟
• أيهما جاء أولًا: الدجاجة أم البيضة؟
• تلسكوب هابل يرصد عملية سرقة كونية ترتكبها مجرتنا!
• لماذا صور درب التبانة مزيفة؟

السعي لفهم اللحظات الأخيرة للنجم

إن الآثار المترتبة على هذا الاكتشاف بعيدة المدى، مع تطبيقات محتملة في مجالات مثل الفيزياء الفلكية، وعلم الكونيات، وحتى استكشاف الفضاء. ومع اكتساب العلماء فهمًا أعمق لكيفية عيش وموت النجوم الضخمة، يمكنهم فهم ديناميكيات تطور المجرات، وتكوين العناصر الثقيلة، ودورات حياة الأجرام السماوية بشكل أفضل. علاوة على ذلك، يمكن لهذا البحث أن يساعد في تطوير نماذج أكثر دقة للمستعرات العظمى، مما يسمح بتنبؤات وتحذيرات أكثر دقة لهذه الأحداث الكونية.

المصادر

Astronomers take first close-up picture of a star outside our galaxy | phys.org

Imaging the innermost circumstellar environment of the red supergiant WOH G64 in the Large Magellanic Cloud⋆ | astronomy and astrophysics