صورة بالأشعة تحت الحمراء لنجم مزدوج CS Chameleon مع رفيق تم اكتشافه مؤخرًا (محاط بخط منقط). الرفيق فريد من نوعه بين كل ما اكتشفناه ، وربما لديه قرص الغبار الخاص بهفي عالمنا ، من الصعب جدًا النمو. في رقصة الجاذبية الكونية للكون ، عادة ما تكون أكبر وأضخم "أجنة" الأجسام تنتصر: فهي تجذب المزيد والمزيد من المواد المتاحة في الجوار. في السحابة الجزيئية حيث تتشكل النجوم ، يتبين عادة أن كتل الكتلة الأكبر تنمو إلى نجوم ، والكتلة المتبقية يتم تسويتها إلى قرص. تتشكل كتل أصغر في هذا القرص ، وتنمو إلى كواكب وأقمار وغيرها من الأجسام الجليدية والصخرية.
عند مراقبة القرص الكوكبي الأولي المحيط بالنجم الشاب ، هناك مفتاح لاكتشاف عملية تكوين الكوكب. 600 سنة ضوئية منا هناك نجم CS Chameleon يقع في كوكبة الجنوب الصغيرة
Chameleon - هذا هو
نجم ثنائي صغير في عملية التكوين. عثر العلماء الباحثون عن الكواكب على شيء لم يروه من قبل. ما زلنا ندرس هذه المسألة ، ولكن قد يتبين أننا نلاحظ ولادة
قزم بني : نجم متخلف.
مناطق الغبار التي لا يمكن من خلالها اختراق التلسكوبات البصرية اختراق التلسكوبات بالأشعة تحت الحمراء مثل VLT + SPHERE أو HAWK-I للمرصد الجنوبي الأوروبي الذي تم الحصول على هذه الصورة منه. يوضح نطاق الأشعة تحت الحمراء بشكل مثالي أماكن تكوين النجوم الجديدة والمستقبلية ، حيث تكون كثافة الغبار المرئي التي تمنع الضوء أكبرأي سحابة غاز جزيئي ذات كتلة كبيرة بما يكفي لديها القدرة على تشكيل نجم جديد. إذا كانت السحابة تبرد بشكل كافٍ ، فإنها تبدأ في التقلص ، وتجتذب أكبر العيوب الأولية معظم الأمر. Chameleon CS هو واحد من هذه الأنظمة التي ولدت حديثًا ، وتتكون المنطقة المركزية منها من نجم ثنائي في عملية التكوين. يحيط بالنجم قرص غبار: بالضبط ما كنا نتوقع رؤيته حول نظام النجم الصاعد. باستخدام أداة SPHERE من التلسكوب الكبير جدًا في تشيلي ، قام العلماء بقياس النظام وقرصه والمادة المحيطة بالتفصيل. كانوا يبحثون عن كواكب جديدة ، لكنهم وجدوا شيئًا أفضل من الكوكب الذي ظهر مؤخرًا.
يحيط بالنجم الشاب 2MASS J16281370-2431391 قرص من الغاز والغبار ، مرئي تقريبًا من الحافة: قرص كوكبي أولي. منذ اكتشاف 2MASS ، اكتشفنا العديد من هذه الأشياء وفحصناها بمزيد من التفصيل.عادة ما يأتي الضوء غير المستقطب من نجم: يتم توجيه الحقول الكهربائية والمغناطيسية للضوء بشكل عشوائي. عندما يرتد الضوء عن شيء ما ، يصبح مستقطباً. لذلك ، لا يكون ضوء النجوم مستقطبًا ، ويجب أن يستقطب الضوء المنعكس من القرص الكوكبي الأولي. وبالقرب من هذا القرص في مدى الأشعة تحت الحمراء ، رأى العلماء جسمًا صغيرًا آخر. وفقًا
لعمل جديد ، يجب نشره في مجلة Astronomy & Astrophysics ، فإن سطوع هذا الكائن يمكن أن يكون إما كوكبًا أو قزمًا بنيًا من كتلة صغيرة. لكن المفاجأة هي أن ضوء هذا الجسم ، الذي ينبغي أن ينبعث منه إشعاعه غير المستقطب ، تبين أنه مستقطب.
صورة بالأشعة تحت الحمراء لنجم مزدوج ورفيق تم اكتشافه مؤخرًا ، يمكن رؤيتها من خلال مرشحات استقطابية خاصة تجعل قرص الغبار والكواكب الخارجية مرئية. يبدو أن الرفيق لديه قرص غبار خاص به.إذا كان عملاقًا للغاز أو قزمًا بنيًا ، فيمكن أن يكون الضوء مستقطبًا قليلاً: عند مستوى حوالي 1 ٪. سعى الفلكيون منذ فترة طويلة إلى مثل هذه الإشارات في مثل هذه الأنظمة ، ولكن دون جدوى. لأول مرة ، تم اكتشاف علامة الاستقطاب حول مثل هذا الرفيق الصغير. لكن مستوى الاستقطاب لم يكن يساوي على الإطلاق 1٪ ، كما قد يتوقع المرء. بدلاً من ذلك ، كان حرفياً فلكيًا: نسبة 14٪ لا تصدق! هناك عدد قليل جدًا من الأشياء في الكون يمكنها إنتاج مثل هذا الاستقطاب ، لذا فإن الفريق الذي يعمل على ذلك تحت إشراف كريستيان جينسكي يحتاج إلى توخي الحذر الشديد.
مقارنة بالتناوب بين الأشعة تحت الحمراء والضوء المستقطب ، حيث تظهر كمية عالية بشكل لا يصدق من الاستقطاب قادمة من مدار مصاحب في نظام ثنائيإحدى الأفكار التي تتبادر إلى الذهن على الفور - قد لا يكون هذا رفيقًا حقيقيًا للنظام ، بل مجرة بعيدة تنبعث منها ضوء استقطاب عالٍ. المجرات النشطة ذات الثقوب السوداء الهائلة التي تمتص المادة بشكل فعال وهضم المواد
النفاثة النشيطة النشطة للغاية ؛ يمكن أن يصل مستوى الاستقطاب لديهم إلى هذا المستوى. لكن فريق Ginsky اكتشف هذا الاحتمال من خلال النظر إلى البيانات القديمة من تلسكوب هابل قبل سنوات عديدة لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم معرفة ما إذا كان هناك مثل هذا الرفيق. وعلى الرغم من عدم العثور على أي شيء من هذا النوع ، فإن
أشعة الحيود المزعجة المتأصلة فيه بسبب تصميمه تظهر أحيانًا في الصورة من هابل. وعلى الرغم من أنه سيكون لدينا في المستقبل القريب تلسكوب بدون مثل هذه الميزات ، علينا اليوم استخدام تقنيات معالجة معقدة لإزالتها. لقد فعلوا ذلك - وألقوا نظرة ، وجدوا بالفعل مثل هذا الرفيق.
صورت CS Chameleon هابل ، وأشعة حيود مميزة ، لوضعها بشكل معتدل ، مما يجعل من الصعب تحديد رفيق مزدوج. ولكن باستخدام التقنيات المناسبة ، يمكنك طرح هذه الأشعة ورؤية هذا الرفيقلو كانت كائنًا في الخلفية ، قبل سنوات عديدة لن تكون في نفس المكان الذي هي عليه الآن ، بفضل
حركة النجم في السماء. لذلك ، تحولت هذه الكرة المضيئة ذات الإضاءة الخافتة للغاية إلى رفيق CS Chameleon. ماذا يعني هذا؟
وفقا لجينسكي نفسه :
الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن ضوء الرفيق مستقطب بقوة. عادة ما يظهر اتجاه الاستقطاب المفضل هذا عندما ينتشر الضوء على طول مساره. نشك في أن الرفيق محاط بقرص الغبار الخاص به. الحيلة هي أن القرص يحجب معظم أنحاء العالم ، لذلك بالكاد يمكننا تحديد كتلة الرفيق.
من المثير للاهتمام أن البيانات لا تشير فقط إلى أن الرفيق لديه قرصه الخاص ، ولكن هذا القرص ليس موازيا لقرص النجم المزدوج الرئيسي!
الرسوم البيانية للنجم المزدوج CS Chameleon والقرص المزدوج المحيط (على اليسار) مع رفيق تم اكتشافه مؤخرًا (على اليمين). يقع الرفيق على مسافة أبعد من النجم الثنائي بأكثر من 214 مرة من الأرض من الشمس ، ولكن من الواضح أنه يشير إلى هذا النظام. يقع النظام بأكمله على بعد حوالي 165 فرسخ (538 سنة ضوئية) من الأرض.من أجل إعادة إنتاج البيانات التي نتلقاها ، يجب أن يكون القرص موجودًا بالقرب منا. وهو أمر غريب ، لأن قرص النظام الثنائي الرئيسي لـ CS Chameleon يميل تجاهنا في مكان ما بين "الحافة" ومواضع "المستوى". لقد رأينا بالفعل عدم التوافق هذا أكثر من مرة - لقد واجهنا بالفعل أنظمة
ثنائية وثلاثية متربة وغير متوازية. لكننا اكتشفنا أولاً رفيقًا مستقطبًا خارج أحد هذه الأقراص الكوكبية الأولية!
نظرًا لأن قرص الغبار يحجب الكثير من الضوء ، فمن الصعب جدًا تحديد كتلة الرفيق. هل تنتمي إلى كواكب من فئة المشتري؟ سوبر جوبيتر؟ أم ، حسب المؤلفين ، هل هو قزم بني من كتلة صغيرة: نجم متخلف؟
إن امتلاك قرص غبار حول رفيق يعني بالتأكيد أنه مهما كان ، في المستقبل سيحصل على رفاقه!
الأقزام البنية ، من 13 إلى 80 كتلة من المشتري ، ستحول الديوتريوم + الديوتريوم إلى هيليوم 3 أو التريتيوم ، وتبقى بنفس حجم المشتري ، تكتسب فقط كتلة أكبر بكثير. يمكن أن يكون لدى الرفيق الحالي لـ CS Chameleon كتلة من عدة كتل من المشتري إلى 20 كتلة من هذا القبيل. في الشكل ، لا تعطى الشمس للقياس ، ستكون أكبر عدة مرات.لسنا متأكدين من أننا نقدر عمر النظام بشكل صحيح عند 2-3 مليون سنة ، ولسنا متأكدين من أنه قد أكمل تشكيله بالفعل. لقد وصلت أداة SPHERE ، المتوفرة مع التلسكوب الكبير جدًا ، إلى حدودها في علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء ، ولكن إذا ذهبنا إلى أطوال موجية طويلة ومراصد أخرى ، يمكننا اكتشاف ذلك. لذلك ، يخطط الفريق لملاحظات المتابعة مع تلسكوب
ALMA .
يعتبر صفيف Atacama Large Millimeter submillimeter Array ( ALMA ) أحد أقوى التلسكوبات الراديوية على الأرض. وهي قادرة على قياس إشارات الطول الموجي الطويلة للذرات والجزيئات والأيونات ، التي لا يمكن الوصول إليها من التلسكوبات التي تعمل بأطوال موجية أقصر ، مثل هابل. كما أنهم قادرون على قياس خصائص أنظمة الكواكب الأولية التي لا يمكن رؤيتها حتى بالنسبة لتلسكوبات الأشعة تحت الحمراء بالتفصيل.عند النظر في هذه الأنظمة ، تظهر مجموعة كاملة من الأسئلة الإضافية. هل كتلة الصحابي تنمو؟ هل يتغير الضوء المنبعث منه بمرور الوقت؟ هل تتشكل النجوم الثنائية الرئيسية للكوكب في القرص؟ هل ستتغير نسبة الاستقطاب بمرور الوقت؟ ينتهي القرص الرئيسي للنجم المزدوج تقريبًا على مسافة تساوي المسافة من الشمس إلى نقطة بلوتو ، ولكن الرفيق الإضافي على مسافة أكبر بعشر مرات. وكما يستنتج المؤلفون:
وجدنا أن مجموعة الملاحظات التي تم الحصول عليها تفسر بشكل أفضل القزم البني المنقرض للكتلة الصغيرة (mass 20 كتلة من المشتري) أو كوكب ذي كتلة كبيرة محاط بقرص غير فاسد.
قد يتبين أننا لأول مرة نلاحظ نظامًا نجميًا أو كوكبيًا في عملية التكوين: نسخة مكبرة من المشتري وأقمار المشتري. بالحصول على معلومات إضافية حول هذا النظام المعيّن وغيره من الأنظمة المشابهة له ، نسير في طريق فهم دقيق لكيفية تشكيل الأنظمة النجمية لهذا الكون وتطويرها وتنميتها. وقت مدهش لمشاهدة السماء!