قام العلماء الذين يحققون في التعتيم المحير وطويل الأمد والشديد لنجم بعيد بتضييق نطاق المشتبه بهم إما إلى ما يسمى بالقزم البني “النجم الفاشل” أو كوكب خارجي ضخم من كوكب المشتري.
تم رصد التلاشي الدراماتيكي لهذا النجم، الذي يقع على بعد حوالي 3200 سنة ضوئية في كوكبة مونوسيروس، لأول مرة في نهاية عام 2024. وكان الخفوت بمثابة مفاجأة، حيث كان من المعروف سابقًا أن النجم، المسمى ASASSN-24fw ويبلغ حجمه حوالي ضعف حجم الشمس، مستقر. كان الخفوت النجمي واحدًا من أطول حالات الخفوت التي تمت ملاحظتها على الإطلاق، حيث استمر لمدة 200 يوم تقريبًا. وكان الأمر متطرفًا أيضًا، حيث انخفض سطوع ASASSN-24fw بنسبة 97%. تعتبر أحداث التعتيم الشديدة وطويلة الأمد نادرة بشكل لا يصدق.
استنتج علماء الفلك أن هذا الخفوت ناجم عن حلقات تشبه الصحن تمتد من 15.8 مليون ميل (26 مليون كيلومتر)، أو حوالي نصف المسافة بين الشمس وأقرب كوكب لها، عطارد. السؤال الكبير هو، ما هو هذا النظام الحلقي الذي يدور حوله؟ وظهر المشتبه بهم الرئيسيون الآن على أنهم قزم بني أو كوكب ضخم خارج المجموعة الشمسية، أو كوكب خارجي، يبلغ حجمه عدة مرات حجم كوكب المشتري، أكبر كوكب في النظام الشمسي.
“تظهر النماذج المختلفة التي قدمتها مجموعتنا أن التفسير الأكثر احتمالا لهذا الخفوت هو قزم بني – جسم أثقل من كوكب ولكنه أخف من نجم – محاط بنظام حلقات واسع وكثيف. وهو يدور حول النجم على مسافة أبعد مع الحلقة،” قائد الفريق سارانج شاه، من المركز المشترك بين الجامعات لعلم الفلك والفيزياء الفلكية (IUCAA)، الهند. قال في بيان. “إن أحداث الخفوت طويلة الأمد مثل هذه غير شائعة بشكل استثنائي لأنها تتطلب اصطفافًا مثاليًا للغاية. بدأ الخفوت تدريجيًا لأن الأجزاء الخارجية من الحلقات رقيقة، ولم يصبح واضحًا إلا عندما مرت المناطق الأكثر كثافة أمام النجم.”
نجم صغير فاشل أم كوكب عملاق؟
تحصل الأقزام البنية على لقب مؤسف “النجوم الفاشلة” لأنها، مثل النجوم، تتشكل من سحب منهارة من الغاز والغبار، لكنها تفشل في جمع ما يكفي من المواد مما تبقى من تلك السحابة الولادة لتتراكم على الكتلة اللازمة لتحفيز اندماج الهيدروجين مع الهيليوم في قلبها. هذه هي العملية التي تحدد ماهية نجم التسلسل الرئيسي.
الخط الفاصل بين الأقزام البنية والكواكب الغازية العملاقة الضخمة هو خط غير واضح من حيث الكتلة. يعتبر الحد الأدنى لكتلة القزم البني حوالي 13 مرة كتلة كوكب المشتري، مع الحد الأعلى الذي يقسم أثقل الأقزام البنية وأخف النجوم حوالي 80 كتلة المشتري، أو حوالي 0.08 مرة كتلة الشمس. في الوقت الحالي، يعتبر القزم البني الحلقي هو المشتبه به الرئيسي في حدث التعتيم ASASSN-24fw.
ومع ذلك، نظرًا لأن الفريق لم يتمكن بعد من تحديد كتلة الجسم المعتم بما يتجاوز تحديده ليكون أكبر من ثلاثة أضعاف كتلة المشتري، فلا يزالون غير قادرين على استبعاد احتمال أن يكون الجاني كوكبًا خارجيًا فائقًا للمشتري.
الأمر الأكثر تأكيدًا هو حقيقة أن ASASSN-24fw نفسه محاط بدائرة قريبة من شظايا الغاز والغبار، والتي يبدو أنها بقايا اصطدامات كوكبية سابقة. وهذا شيء شائع حول النجوم الشابة التي لديها بيئات مضطربة وعنيفة، ولكنه غير شائع بالنسبة للنجوم القديمة مثل ASASSN-24fw، والتي يقدر عمرها بحوالي مليار سنة.
وقال عضو الفريق جوناثان مارشال، وهو باحث مستقل في مرحلة ما بعد الدكتوراه تابع لأكاديميا سينيكا بتايوان: “من المتوقع وجود أنظمة حلقات كبيرة حول الأجسام الضخمة، لكن من الصعب جدًا مراقبتها بشكل مباشر لتحديد خصائصها”. “يسمح لنا هذا الحدث النادر بدراسة مثل هذا النظام المعقد بتفاصيل رائعة. في الواقع، أثناء دراسة هذا الخفوت، اكتشفنا أيضًا بالصدفة أن ASASSN-24fw لديه أيضًا نجم قزم أحمر في محيطه.”
يعتزم الفريق الآن قياس درجة الحرارة والعمر والتركيب الكيميائي لـ ASASSN-24fw بالإضافة إلى تحديد المرحلة التطورية التي يمر بها. ومن المفترض أن يساعد جمع المزيد من البيانات حول هذا النجم من التلسكوب الكبير جدًا (VLT) في منطقة صحراء أتاكاما في شمال تشيلي وتلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) في الكشف بشكل أفضل عن كيفية تطور أنظمة الكواكب مثل هذا النظام.
ومع ذلك، سيتعين على علماء الفلك الانتظار لفترة أطول قليلاً لإلقاء نظرة أخرى على التعتيم الشديد لـ ASASSN-24fw. ويتوقع الفريق أن يؤثر الجسم الغامض مرة أخرى على سطوع النجم خلال فترة تتراوح بين 42 و43 عامًا.
وتم نشر نتائج الفريق يوم الخميس (12 فبراير) في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
التعليقات