علماء الفلك يعثرون على نجم “لا يمكن أن يوجد”

يمكن لتحليل طيف النجوم عادةً تحديد عمرها وتكوينها والمرحلة التي تعيش فيها. لكن رفيق الثقب الأسود المكتشف حديثًا Gaia BH2 كان استثناءً: فقد تبين أن خصائصه متناقضة للغاية.

التركيب الكيميائي للعملاق الأحمر غني بما يسمى بعناصر ألفا – وهي علامة على النجوم القديمة جدًا التي تشكلت في المراحل الأولى من تاريخ الكون. وبناء على هذه المعلمة وحدها، يجب أن يصل عمرها إلى 10 مليارات سنة. ومع ذلك، أظهرت البيانات الواردة من القمر الصناعي TESS التابع لناسا، والتي سجلت الاهتزازات داخل النجم باستخدام علم الزلازل الفلكية، خلاف ذلك: يبلغ عمر العملاق حوالي 5 مليارات سنة. هذا ما أفاد به الكون اليوم.

وقال دانييل هاي المؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت في دورية “إن الجمع بين العمر الصغير والكيمياء القديمة أمر غير معتاد إلى حد كبير ويشير إلى أن النجم لم يتطور بمفرده”. مجلة الفيزياء الفلكية.

علم الزلازل الفلكية هو أسلوب مشابه لعلم الزلازل الأرضية: الاهتزازات التي تسبب وميضًا خافتًا للنجم تجعل من الممكن تحديد معالم جوهره.

وأظهرت القياسات أيضًا انحرافًا آخر: يدور العملاق حول محوره في 398 يومًا. وهذا أسرع بكثير من دوران عملاق أحمر واحد في هذا العصر. عادة، تتباطأ هذه النجوم بشكل ملحوظ، وتفقد الزخم الزاوي.

أفضل تفسير هو اندماج نجمين أو تبادل نشط للكتلة مع نجم، والذي تشكل منه فيما بعد ثقب أسود. وفي كلتا الحالتين، كان العملاق قد تلقى مادة إضافية و”ترويجًا”، وهو ما يفسر جوهره الشاب و”الكيمياء القديمة”.

في نظام غايا BH2، ما يسمى بالثقب الأسود “النائم” هو جسم لا يراكم المادة وبالتالي لا ينبعث منه الأشعة السينية. بدأ اكتشافها مؤخرًا فقط بفضل بيانات بعثة جايا: تكشف النجوم المرافقة عن وجودها من خلال “تقلبات” صغيرة في حركتها.

درس العلماء أيضًا نظام Gaia BH3، حيث يوجد ثقب أسود خامل آخر مع رفيق أكثر غرابة. وتنبأت النظرية بوجود تذبذبات واضحة، ولكن لم يتم اكتشاف أي منها، مما يشير إلى أن النماذج الحالية للنجوم القديمة جدًا تحتاج إلى مراجعة.

ستساعد الملاحظات المستقبلية في تحديد ما إذا كان هناك “شباب كبار السن” مماثلين بين الثقوب السوداء الهادئة الأخرى. قد تحتوي هذه الأنظمة، المنتشرة عبر المجرة، على آثار لاصطدامات نجمية قديمة كانت الثقوب السوداء الأكثر نشاطًا قد محتها منذ فترة طويلة.