أعلن الدكتور كيفن لومان (مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية) اليوم في ورشة عمل كامبريدج الثالثة عشرة حول "النجوم الباردة والأنظمة النجمية والشمس" ، عن اكتشاف زوج فريد من الأقزام البنية حديثة الولادة في مدار حول بعضها البعض. الأقزام البنية هي فئة جديدة نسبيًا من الأشياء التي تم اكتشافها في منتصف التسعينات وهي أصغر من أن تشعل اندماج الهيدروجين والتألق كنجوم ، لكنها أكبر من أن تعتبر كواكب. "هل الأقزام البنية النجوم المصغرة الفاشلة أم الكواكب فائقة الحجم أم أنها مختلفة تمامًا عن النجوم أو الكواكب؟" يسأل ليمان. جعلت الطبيعة الفريدة لهذا الزوج القزم البني الجديد علماء الفلك خطوة أقرب إلى الإجابة.
أحد التفسيرات المحتملة لأصل الأقزام البنية هو أنها تولد بنفس الطريقة التي تولد بها النجوم. تتشكل النجوم في سحب ضخمة بين النجوم حيث تتسبب الجاذبية في انهيار كتل من الغاز والغبار إلى "بذور" ، والتي تسحب بثبات في المزيد والمزيد من المواد حتى تنمو لتصبح نجومًا. ومع ذلك ، عندما يتم دراسة هذه العملية بالتفصيل بواسطة الكمبيوتر ، تفشل العديد من المحاكاة في إنتاج أقزام بنية. وبدلاً من ذلك ، تنمو جميع البذور إلى نجوم كاملة. دفعت هذه النتيجة بعض علماء الفلك إلى التساؤل عما إذا تم إنشاء الأقزام والنجوم البنية بطرق مختلفة.
يشرح ليمان ، "في أحد البدائل التي تم اقتراحها مؤخرًا ، فإن البذور الموجودة في سحابة بين النجوم تسحب بعضها البعض من خلال جاذبيتها ، مما يتسبب في تأثير مقلاع وطرد بعض البذور من السحابة قبل أن تتاح لها الفرصة للنمو في النجوم. هذه الأجسام الصغيرة هي ما نراه كأقزام بنية ، وفقًا لهذه الفرضية ".
إن اختبار هذه الأفكار من أجل ولادة الأقزام البنية يعوقه حقيقة أن الأقزام البنية عادة ما تكون باهتة للغاية ويصعب اكتشافها في السماء. بالنسبة لمعظم حياتهم ، فهي ليست ساخنة بما يكفي لإشعال اندماج الهيدروجين ، لذلك فهي لا تلمع مثل النجوم ، وبدلاً من ذلك تكون خافتة نسبيًا مثل الكواكب. ومع ذلك ، لفترة قصيرة بعد ولادتها مباشرة ، تكون الأقزام البنية مشرقة نسبيًا بسبب الحرارة المتبقية من تكوينها. ونتيجة لذلك ، من الأسهل العثور على الأقزام البنية ودراستها في سن حوالي مليون سنة ، وهو حديث الولادة مقارنة بعمر شمسنا البالغ 4.5 مليار سنة.
استفاد ليمان من هذه الحقيقة ، حيث بحث عن أقزام بنية حديثة الولادة في مجموعة من النجوم الصغيرة الواقعة على بعد 540 سنة ضوئية في كوكبة شاماليون الجنوبية. أجرى ليمان بحثه باستخدام أحد اثنين من مقاريب ماجلان التي يبلغ قطرها 6.5 متر في مرصد لاس كامباناس في تشيلي ، وهما من بين أكبر المقاريب في العالم.
من بين عشرين قزمًا بنيًا جديدًا ، تم عزل معظمهم وتعويمهم في الفضاء بمفردهم. ومع ذلك ، اكتشف ليمان زوجًا من الأقزام البنية يدوران حول بعضهما البعض في فصل واسع بشكل ملحوظ. جميع أزواج الأقزام البنية المعروفة سابقًا قريبة نسبيًا من بعضها البعض ، أقل من نصف مسافة بلوتو من الشمس. لكن الأقزام البنية في هذا الزوج الجديد أبعد بكثير عن بعضها ، حوالي ستة أضعاف مسافة بلوتو عن الشمس.
نظرًا لأن هذه الأقزام البنية بعيدة جدًا عن بعضها البعض ، فهي مرتبطة بشكل ضعيف جدًا ببعضها البعض بسبب الجاذبية ، وسيفصلها أقل شد بشكل دائم. لذلك ، يخلص ليمان ، "إن مجرد وجود هذا الزوج الهش للغاية يشير إلى أن هذه الأقزام البنية لم تتعرض أبدًا لنوع من الجاذبية العنيفة التي سيخضعون لها إذا تشكلوا كبذور مقذوفة. وبدلاً من ذلك ، من المحتمل أن تكون هذه الأقزام البنية الرضيعة قد تشكلت بنفس الطريقة التي تشكلت بها النجوم ، بطريقة لطيفة نسبيًا ومزعجة.
يوافق د. آلان ب. بوس (معهد كارنيغي) على أن "اكتشاف ليمان يعزز حالة تشكيل الأقزام البنية التي تشبه تلك الموجودة في النجوم مثل الشمس ، وبالتالي فإن الأقزام البنية تستحق أن يُطلق عليها النجوم" ، "حتى لو كانت الكتلة منخفضة جدًا بحيث لا يمكنها الخضوع للانصهار النووي المستمر".
سيتم نشر اكتشاف هذا القزم البني الثنائي في العدد القادم من مجلة الفيزياء الفلكية. ورقة الاكتشاف متاحة حاليًا على الإنترنت بتنسيق PDF على http://cfa-www.harvard.edu/~kluhman/paper.pdf
يقع مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) ، الذي يقع مقره في كامبريدج ، ماساشوستس ، وهو تعاون مشترك بين مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ومرصد كلية هارفارد. يدرس علماء CfA ، في ستة أقسام بحثية ، أصل الكون وتطوره ومصيره النهائي.
يتم تشغيل مقاريب ماجلان من قبل معهد كارنيجي في واشنطن ، وجامعة أريزونا ، وجامعة هارفارد ، وجامعة ميشيغان ، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
يتم تشغيل مرصد لاس كامباناس من قبل مراصد كارنيجي ، التي أسسها جورج إليري هيل عام 1904. وهي واحدة من ست إدارات في مؤسسة كارنيغي الخاصة غير الربحية في واشنطن ، وهي قوة رائدة في البحث العلمي الأساسي منذ عام 1902.
المصدر الأصلي: بيان صحفي من جامعة هارفارد CfA
