يمكن أن يكون هذا القزم الأبيض الثنائي المكثف مصدر موجة الجاذبية الأول من نوعه

انطباع الفنان. (م. وايس)

أصبح زوج مثير من النجوم القزمة البيضاء التي تتصاعد باتجاه بعضها البعض أحدث إضافة إلى مجموعة واعدة من النجوم موجة الجاذبية يمكننا اكتشافها في المستقبل القريب.

بالطبع ، الاندماج النجمي الملحمي هوالمصير النهائي للعديد من الأنظمة الثنائية، عندما تنحني النجوم على مقربة شديدة من شركائها في الرقص. ومع ذلك ، فإن هذا الاكتشاف الجديد - المسمى J2322 + 0509 - مميز. إليكم السبب.

الأقزام البيضاء هي بقايا النوى النجمية ، تُترك عندما تستنفد نجوم مثل شمسنا وقودها. J2322 + 0509 هو ثنائي منفصل - يحتوي على اثنين من الأقزام البيضاء مع نوى الهيليوم ، يدوران بالقرب من الصادم ، ولكن لا يشاركان أي مادة (على عكس نجمة واحدةامتصاص الموادمن جهة أخرى).

في الواقع ، الفترة المدارية لـ J2322 + 0509 - وهي 20 دقيقة سريعة وثانية واحدة - هي ثالث أقصر فترة من بين جميع الثنائيات المنفصلة المعروفة. ضمن تلك النافذة الزمنية القصيرة ، يكمل كل نجم في الثنائي مدارًا كاملاً للآخر.

هذا أطول بثلاث مرات من صاحب الرقم القياسي الحالي - نجمتانتدور حول بعضها البعض في أقل من سبع دقائق- لكنها لا تزال رقمًا لا يُصدق ، وتولد المزيد من الظواهر المدهشة.

تتنبأ النظرية بأن ثنائيات الأقزام البيضاء ذات المدارات الضيقة بشكل خاص ، مثل هذا الاكتشاف الجديد ، يمكن أن تصبح مصدرًا لـ موجات الجاذبية : تموجات غير مرئية في نسيج الزمكان ، تتولد عندما تغير الأجسام الضخمة للغاية سرعتها.

تم التنبؤ من الناحية النظرية منذ أكثر من قرن من الزمان ، كانت موجات الجاذبية أخيرًاتم اكتشافه لأول مرة في عام 2015. هذا العمل الفذ ، الذي تم إنجازه من خلال تعاون ضخم من الباحثين في مرصد مقياس التداخل الليزري لموجات الجاذبية (LIGO) ، شمل عمليتين بعيدتين الثقوب السوداء تتحد في أغنية واحدة ثقب أسود - حدث وقع منذ ما يقرب من 1.3 مليار سنة.

لكن اندماج الثقوب السوداء ليس الشيء الوحيد الذي يمكنه إنتاج موجات الجاذبية. النسبية العامة يتنبأ بأن هذه التموجات القوية في نسيج الكون يمكن أيضًا تنبع من أصول أخرى ، بما في ذلك دوران النجوم النيوترونية ، وعنف المستعرات الأعظمية ، ونعم ، التقدم المتصاعد الأقزام البيضاء الكثيفة في الأنظمة الثنائية ، لأنها تسحب بسرعة وتقترب - تمامًا مثل J2322 + 0509.

يقع هذا الزوج في أقصى نهاية النجوم ذات الفترات المدارية القصيرة ، يقول عالم الفلك وارن براون من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA).

ومدار هذا الزوج من الأجسام يتحلل. تتسبب موجات الجاذبية المنبعثة في فقدان الزوج للطاقة ؛ في غضون 6 أو 7 ملايين سنة سوف يندمجون في قزم أبيض واحد أكثر ضخامة.

انطباع الفنان. (م. وايس)

قد يكون هذا الحدث المصيري على بعد ملايين السنين ، ولكن لحسن الحظ ، لن نضطر إلى الانتظار طويلاً لمعرفة المزيد عن موجات الجاذبية J2322 + 0509. في الواقع ، أصبح أول نظام ثنائي من نوعه ينضم إلى مجموعة مرشحين مثيرة.

في حين أننا لا نستطيع حتى الآن تأكيد موجات الجاذبية التي ينتجها هذا النظام الثنائي ، نظام مرصد فضائي متخصص ، يسمى ليزا (هوائي الفضاء لمقياس التداخل الليزري) ، المخطط إطلاقه في عام 2034 ، سيكون له تلك القدرة المحددة.

مثل إصدار أكثر دقة من LIGO ، ستتألف LISA من ثلاثة أقمار صناعية منفصلة تطفو في الفضاء ، ملايين الكيلومترات . سيتمكن النظام ، المتصل بشعاع ليزر واحد ، من معرفة ما إذا كانت الأقمار الصناعية تتحرك نتيجة لموجات الجاذبية ، حتى لو كانت الحركات دقيقة جدًا ، فإنها تسجل فقط على النطاق دون الذري.

لكي تقدم LISA ، على الرغم من ذلك ، يحتاج هذا المشروع الطموح إلى مجموعة جاهزة من المرشحين لمصدر الموجات الثقالية للدراسة والتحقق. لهذا السبب يعد العثور على كائنات مثل J2322 + 0509 أمرًا بالغ الأهمية اليوم - حتى لو كان مجرد مسار تنقل غريب في الوقت الحالي ، مما يوجه الطريق إلى اكتشافات أكبر في المستقبل.

'ثنائيات التحقق مهمة لأننا نعلم أن LISA ستراها في غضون أسابيع قليلة من تشغيل التلسكوبات ،' يقول عالم الفيزياء الفلكية Mukremin Kilic من جامعة أوكلاهوما.

لا يوجد سوى عدد قليل من مصادر LISA التي نعرفها اليوم. إن اكتشاف أول نموذج أولي لفئة جديدة من ملفات التحقق الثنائية يضعنا في الصدارة عما كان يمكن لأي شخص توقعه.

كما أوضح الباحثون ، من المتوقع أن يكون هذا النوع الخاص من النظام الثنائي ظاهرة شائعة ، بمجرد تشغيل LISA.

'تتنبأ النظريات بوجود العديد من ثنائيات الأقزام البيضاء ثنائية النواة للهيليوم' يقول بني.

يوفر هذا الاكتشاف نقطة ارتكاز لتلك النماذج ، ولإجراء تجارب مستقبلية حتى نتمكن من العثور على المزيد من هذه النجوم وتحديد أعدادها الحقيقية.

ال الموجودات سيتم نشرها في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.