صورة فنان لنجم مقذوف من سحابة ماجلان الكبيرة. حقوق الصورة: ESO. اضغط للتكبير.
أدت الملاحظات التي أجريت مع Kueyen ، أحد التلسكوبات مقاس 8.2 م التي تتكون من تلسكوب ESO كبير جدًا (VLT) ، إلى اكتشاف نجم ضخم قصير العمر يتحرك بسرعة عالية جدًا عبر الهالة الخارجية لمجرة درب التبانة و في الفضاء بين المجرات. يمكن أن تقدم هذه النتيجة دليلاً على وجود ثقب أسود ضخم لم يكن معروفًا سابقًا في قلب أقرب مجرة لدرب التبانة ، سحابة ماجلان الكبيرة.
تم اكتشاف النجم ، المسمى HE 0437-5439 ، بواسطة مسح السماء هامبورغ / ESO ، وهو مشروع يهدف إلى الكشف عن النجوم الزائفة ولكنه اكتشف العديد من النجوم الزرقاء الباهتة أيضًا. اكتشف العلماء [2] في الدكتور ريميس ستيرنوارت (جامعة إرلانجن نورنبيرغ ، ألمانيا) ومركز أبحاث الفيزياء الفلكية (جامعة هيرتفوردشاير ، المملكة المتحدة) ما يُرجح أن يكون نجم تسلسل رئيسي ضخم ، بعيدًا جدًا في الهالة.
جاء ذلك كمفاجأة كبيرة. النجوم الضخمة لها عمر فقط بعشرات أو مئات الملايين من السنين ، لم تدم طويلًا للمعايير الفلكية ، لكن الهالة لا تستضيف عادةً نجومًا صغيرة مثل هذا. في الواقع ، يحتوي على أقدم النجوم في درب التبانة التي يزيد عمرها عن عشرة مليارات سنة. عادة ما توجد النجوم الضخمة في أو بالقرب من مناطق تكوين النجوم في القرص المجري مثل سديم الجبار المشهور: HE 0437-5439 مشابه بالفعل لنجوم شبه المنحرف التي تجعل سديم الجبار يلمع.
تم الحصول على البيانات باستخدام ESO VLT ومطياف UVES عالي الاستبانة. سمح ذلك بقياس التركيب الكيميائي الذي تبين أنه مشابه لتكوين الشمس ، مما يؤكد أن HE0437-5439 نجم صغير. كتلته أكبر ثماني مرات من كتلة الشمس والنجم عمره 30 مليون سنة فقط. تبعد عنا 200،000 سنة ضوئية تقريبًا في اتجاه Doradus Constellation ("أبو سيف").
والأكثر إثارة هو أن البيانات أشارت إلى أن النجم يتراجع بسرعة 723 كم / ثانية ، أو 2.6 مليون كيلومتر في الساعة. يتحرك HE0437-5439 بسرعة كبيرة لدرجة أن جاذبية درب التبانة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن ربطها بالمجرة. ومن ثم سيهرب النجم المفرط السرعة إلى الفضاء بين المجرات.
بينما يتحرك النجم بسرعة كبيرة ، لا بد أنه ولد بعيدًا عن موقعه الحالي وتسارع إلى حيث نلاحظه اليوم. ما الذي عجل بالنجم بهذه السرعة العالية؟ أظهرت الحسابات التي أجريت بالفعل في أواخر الثمانينيات أن ما يسمى بالثقب الأسود الضخم (SMBH) ، أي الثقب الأسود الذي يبلغ حجمه مليون مرة مثل الشمس ، أو أكبر ، يمكن أن يوفر التسارع الهائل. إذا اقترب نجم ثنائي من SMBH ، يقع نجم واحد تجاه SMBH بينما يتم طرد رفيقه. يستضيف مركز المجرة لدرب التبانة مثل هذا الثقب الأسود الذي يبلغ حوالي 2.5 مليون كتلة شمسية ، وقد يكون هذا قد سارع HE0437-5439.
ولكن تم العثور على وقت السفر الضروري ليكون أكثر من ثلاثة أضعاف عمر النجم. ومن ثم ، فإن النجم صغير جدًا لدرجة أنه سافر طوال الطريق من مركز المجرة إلى موقعه الحالي. إما أن النجم أقدم مما يبدو أو وُلد وتسرع في مكان آخر.
يأتي دليل مختلف عن أصل HE0457-5439 من موقعه في السماء. تبعد HE0437-5439 مسافة 16 درجة عن سحابة ماجلان الكبيرة (LMC) ، وهي إحدى أقرب المجرات المجاورة لدرب التبانة. تقع هذه المجرة على مسافة 156000 سنة ضوئية. HE0457-5439 أبعد بكثير من LMC وأقرب بكثير من LMC من المجرة. أظهر الفلكيون أن النجم كان يمكن أن يصل إلى موقعه الحالي خلال حياته إذا تم طرده من مركز LMC. وهذا بدوره سيوفر دليلاً على وجود SMBH في LMC.
سيتطلب تفسير آخر أن يكون النجم نتيجة لدمج نجمين ، ينتميان إلى ما يسمى فئة النجوم الزرقاء ، والتي هي أقدم من نماذج التطور القياسية التي تتوقعها. في الواقع ، يمكن أن يكون عمره عندئذٍ مثل عمر نجم كتلة شمسية 4 وهو أكثر من 6 أضعاف عمر نجم كتلة شمسية 8.
يقترح علماء الفلك ملاحظتين إضافيتين للتمييز بين الخيارين. وفرة عناصر معينة في النجوم التي تنتمي إلى LMC هي فقط نصف تلك الموجودة في الشمس. يشير القياس الأكثر دقة باستخدام UVES إلى ما إذا كان للنجم وفرة معدنية مناسبة لنجوم LMC أم لا. والثاني هو قياس مدى تحرك النجم في الاتجاه العرضي في السماء ، باستخدام القياسات الفلكية.
البحث المقدم هنا مفصل في ورقة ستنشر في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
ملاحظات
[1]: مسح السماء Hamburg / ESO هو مشروع تعاوني بين Hamburger Sternwarte و ESO لتوفير معلومات طيفية لنصف السماء الجنوبية باستخدام لوحات فوتوغرافية تم التقاطها باستخدام تلسكوب ESO-Schmidt المتقاعد الآن. تم ترقيم هذه اللوحات في Hamburger Sternwarte.
[2]: علماء الفلك هم هاينز إيدلمان (دكتور ريميس ستيرنوارت من جامعة إرلنغن نورنبيرغ ، ألمانيا ، الآن في جامعة تكساس ، أوستن ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، رالف نابيوتزكي (مركز أبحاث الفيزياء الفلكية ، جامعة هيرتفوردشاير ، المملكة المتحدة) ، أولي هيبر (دكتور ريميس ستيرنوارت من جامعة إرلانجن نورنبيرج ، ألمانيا) ، نوربرت كريستليب وديتر ريمرز (هامبورجر ستيرنوارت ، ألمانيا).
المصدر الأصلي: ESO News Release
