تصور الفنان لنجم منفي يتسارع من درب التبانة. حقوق الصورة: Ruth Bazinet، CfA اضغط للتكبير
المتسابقون في برامج الواقع التلفزيوني ليسوا الوحيدين الذين يتعرضون لخطر المنفى. اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون مرصد MMT في أريزونا نجمين منفيين من مجرة درب التبانة. يتسابق هؤلاء النجوم خارج المجرة بسرعات تزيد عن مليون ميل في الساعة - بسرعة كبيرة لدرجة أنهم لن يعودوا أبدًا.
قال عالم الفلك في سميثسونيان وارن براون (مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية): "هذه النجوم حرفياً منبوذة". "لقد طردوا من مجرتهم وطنهم في محيط من الفضاء بين المجرات."
رصد براون وزملاؤه المنفى النجمي الأول في عام 2005. حددت المجموعات الأوروبية مجموعتين أخريين ، ربما يكون أحدهما قد نشأ في مجرة مجاورة تعرف باسم سحابة ماجلان الكبيرة. وبذلك يصل أحدث اكتشاف إلى إجمالي عدد المنفيين المعروفين إلى خمسة.
قال براون: "تشكل هذه النجوم فئة جديدة من الأجسام الفلكية - النجوم المنفية التي تغادر المجرة".
يشتبه الفلكيون في وجود حوالي 1000 نجم منفي داخل المجرة. بالمقارنة ، تحتوي درب التبانة على حوالي 1000000000000 (100 مليار) نجم ، مما يجعل البحث عن المنفيين أكثر صعوبة من العثور على "إبرة في كومة قش". قام فريق سميثسونيان بتحسين احتمالاتهم من خلال التحديد المسبق للنجوم ذات المواقع والخصائص المميزة للمنفيين المعروفين. قاموا بالتدقيق من خلال عشرات المرشحين المنتشرين على مساحة من السماء أكبر بحوالي 8000 مرة من البدر لرصد محجرهم.
وقالت الفلكية مارجريت جيلر (مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية) وهي مؤلفة مشاركة في البحث "اكتشاف هذين النجمين المنفيين الجدد لم يكن محظوظًا ولا عشوائيًا." "لقد قمنا ببحث مستهدف عنهم. من خلال فهم أصلهم ، عرفنا أين نجدهم ".
تتوقع النظرية أن النجوم المنفية ألقيت من مركز المجرة قبل ملايين السنين. كان كل نجم جزءًا من نظام النجوم الثنائية. عندما يتأرجح ثنائي قريب جدًا من الثقب الأسود في مركز المجرة ، يمكن للجاذبية الشديدة أن تمزّق ثنائيًا متباعدًا ، وتلتقط نجمًا بينما تقذف بعنف إلى الخارج بسرعة هائلة (ومن ثم تسميتها الفنية للنجوم الفائقة السرعة).
النفيان اللذان تم اكتشافهما مؤخرًا كلاهما نجوم قصيرة العمر تبلغ كتلتها أربعة أضعاف كتلة الشمس. يوجد العديد من النجوم المتشابهة داخل مركز المجرة ، مما يدعم نظرية كيفية إنشاء المنفيين. علاوة على ذلك ، وجدت الدراسات التفصيلية لمركز درب التبانة في السابق نجومًا تدور حول الثقب الأسود على مدارات إهليلجية طويلة جدًا - وهو نوع المدارات المتوقع لرفاق سابقين من النجوم الفائقة السرعة.
قال المنظر آفي لوب من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية: "تُظهر نماذج الكمبيوتر أن النجوم فائقة السرعة مصنوعة بشكل طبيعي بالقرب من مركز المجرة". "نحن نعلم أن الثنائيات موجودة. نحن نعلم أن مركز المجرة يحتوي على ثقب أسود فائق الكتلة. لذا ، ستنتج النجوم المنفية حتمًا عندما تمر الثنائيات بالقرب من الثقب الأسود. "
يقدر علماء الفلك أن النجم يُلقى من مركز المجرة كل 100000 سنة في المتوسط. فرص رؤية واحدة في لحظة الطرد ضئيلة. لذلك ، يجب أن يستمر البحث للعثور على المزيد من الأمثلة عن المنفيين النجميين من أجل فهم البيئة المتطرفة لمركز المجرة وكيف تؤدي هذه التطرف إلى تكوين نجوم فائقة السرعة.
تعطي خصائص النجوم المنفية أدلة على أصلها. على سبيل المثال ، إذا تصاعدت مجموعة كبيرة من النجوم في الثقب الأسود المركزي لدرب التبانة ، فقد يتم رمي العديد من النجوم في نفس الوقت تقريبًا. كل نجم فائق السرعة معروف غادر مركز المجرة في وقت مختلف ، وبالتالي لا يوجد دليل على "انفجار" المنفيين.
تقدم النجوم الفائقة السرعة أيضًا مسبارًا فريدًا للهيكل المجري. قال جيلر "خلال حياتهم ، هذه النجوم تسافر عبر معظم المجرة". "إذا استطعنا قياس حركاتهم عبر السماء ، فيمكننا التعرف على شكل درب التبانة وطريقة توزيع المادة المظلمة الغامضة."
تم تعيين المنفى الجديد الأول ، في اتجاه كوكبة Ursa Major ، SDSS J091301.0 + 305120. وهي تسير خارج المجرة بسرعة حوالي 1.25 مليون ميل في الساعة ، وهي تقع حاليًا على مسافة حوالي 240.000 سنة ضوئية من الأرض. المنفى الثاني ، في اتجاه كوكبة السرطان ، يسمى SDSS J091759.5 + 672238. إنها تتحرك إلى الخارج بسرعة 1.43 مليون ميل في الساعة وتقع حاليًا على بعد حوالي 180.000 سنة ضوئية من الأرض.
كلا النجمين ، على الرغم من سفرهما بسرعات هائلة عبر الفضاء ، يقعان بعيدًا عن الأرض بحيث لا يمكن اكتشاف حركتهما إلا باستخدام أدوات فلكية متطورة.
تم تقديم هذا البحث إلى مجلة The Astrophysical Journal Letters للنشر وسيكون متاحًا على الإنترنت على http://arxiv.org/abs/astro-ph/0601580. المؤلفون على الورقة هم براون وجيلر وسكوت كينيون ومايكل كورتز (مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية).
يقع مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) ، الذي يقع مقره في كامبريدج ، ماساتشوستس ، وهو تعاون مشترك بين مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ومرصد كلية هارفارد. يدرس علماء CfA ، في ستة أقسام بحثية ، أصل الكون وتطوره ومصيره النهائي.
المصدر الأصلي: بيان صحفي CfA
