ربما يكون علماء الفلك قد حلوا أخيرًا لغزًا دام عقودًا من الزمن: يمكن أن تكون إشارات الأشعة السينية الغريبة الصادرة عن نجم يحتضر دليلاً على أنه دمر كوكبًا قريبًا. منذ عام 1980، اكتشفت تلسكوبات الأشعة السينية إشعاعات غير عادية في مركز سديم الحلزون. وبفضل المراصد الحديثة، ومرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا، وتلسكوب XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، أصبح لدى العلماء الآن فهم أوضح لهذه الظاهرة المحيرة.

يُظهر انطباع هذا الفنان كوكبًا (يسارًا) يمر بالقرب من نجم قزم أبيض (يمين) ويتمزق بفعل قوى المد والجزر للنجم. يقع القزم الأبيض في مركز السديم الكوكبي، والذي تم تحديده بواسطة الغاز الأزرق في الخلفية. الكوكب جزء من نظام كوكبي يتضمن كوكبًا في أعلى اليسار وآخر في أسفل اليمين. ربما كان الكوكب المحاصر في البداية بعيدًا جدًا عن القزم الأبيض، لكنه هاجر لاحقًا إلى الداخل من خلال تفاعلات الجاذبية مع الكواكب الأخرى في النظام. مصدر الصورة: CXC/SAO/M.Weiss

سديم الحلزون هو سديم كوكبي، وهو المرحلة الأخيرة من النجم المحتضر الذي يتخلص من طبقاته الخارجية، تاركًا وراءه نواة صغيرة كثيفة تسمى القزم الأبيض.

وفي غضون حوالي 5 مليارات سنة، سوف ينفد وقود شمسنا وتتوسع، ومن المحتمل أن تبتلع الأرض. المراحل الأخيرة من حياة النجم يمكن أن تكون جميلة بشكل لا يصدق، مثل هذا السديم الكوكبي الذي يسمى سديم الحلزون. مصدر الصورة: الأشعة السينية: NASA/CXC/SAO/UnivMexico/S.Estrada-Dorado et al.؛ الأشعة فوق البنفسجية: ناسا/مختبر الدفع النفاث؛ البصريات: NASA/ESA/STScI(M.Meixner)/NRAO(TARector)؛ الأشعة تحت الحمراء: ESO/VISTA/J.Emerson؛ معالجة الصور: NASA/CXC/SAO/K.Arcand

وعلى مدى العقود القليلة الماضية، اكتشف مرصد آينشتاين للأشعة السينية وتلسكوب ROSAT أشعة سينية عالية الطاقة من النجم القزم الأبيض الموجود في مركز سديم الحلزون، المسمى WD2226-210، والذي يبعد عن الأرض 650 سنة ضوئية فقط. الأقزام البيضاء مثل WD2226-210 لا تنبعث منها عادةً أشعة سينية قوية.

قد تجيب دراسة جديدة باستخدام بيانات Chandra وXMM-Newton أخيرًا عن سبب الأشعة السينية المنبعثة من WD2226-210.

وقال المؤلف الرئيسي ساندينو إسترادا دورادو من الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك: "نعتقد أن إشارة الأشعة السينية هذه يمكن أن تكون من حطام كوكبي يتم سحبه إلى القزم الأبيض، وهو ناقوس الموت لكوكب في سديم الحلزون يتم تدميره بواسطة قزم أبيض". "قد نحصل أخيرًا على إجابة للغز الذي استمر لأكثر من 40 عامًا."

في السابق، اكتشف العلماء أن كوكبًا بحجم نبتون يدور حول قزم أبيض في مدار قريب جدًا، ويكمل مداره في أقل من 3 أيام. وفي الدراسة الأخيرة، خلص الباحثون إلى احتمال وجود كوكب أقرب إلى النجم، مثل كوكب المشتري.

قد يكون الكوكب المحاصر في البداية بعيدًا جدًا عن القزم الأبيض، ولكنه يهاجر بعد ذلك إلى الداخل من خلال تفاعلات الجاذبية مع الكواكب الأخرى في النظام. بمجرد أن يقترب بدرجة كافية من القزم الأبيض، يمكن لجاذبية النجم أن تمزق الكوكب جزئيًا أو كليًا.

وقال المؤلف المشارك مارتن غيريرو من معهد الفيزياء الفلكية في الأندلس في إسبانيا: "الإشارة الغامضة التي نراها يمكن أن تكون ناجمة عن سقوط شظايا كوكب مكسور على سطح قزم أبيض وتسخينها وإصدار الأشعة السينية". "إذا تم تأكيد ذلك، فستكون هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها العثور على كوكب مدمر بواسطة نجم في مركز سديم كوكبي."

تظهر الأبحاث أن إشارة الأشعة السينية المنبعثة من هذا النجم القزم الأبيض ظلت دون تغيير في السطوع بين الأعوام 1992 و1999 و2002 (تم رصدها بواسطة ROSAT وChandra وXMM على التوالي). ومع ذلك، تشير البيانات إلى أن إشارة الأشعة السينية قد تخضع لتغيرات منتظمة طفيفة كل 2.9 ساعة، مما يوفر دليلاً على وجود بقايا كوكبية قريبة جدًا من القزم الأبيض.

كما نظر المؤلفون أيضًا فيما إذا كان من الممكن تدمير النجوم الأقل كتلة بسهولة أكبر من تدمير الكواكب. مثل هذه النجوم لها نفس حجم الكواكب الشبيهة بالمشتري تقريبًا ولكنها أكثر ضخامة وبالتالي أقل عرضة للتمزق بواسطة قزم أبيض.

سلوك الأشعة السينية لـ WD2226-210 لديه بعض أوجه التشابه مع اثنين من الأقزام البيضاء الأخرى التي ليست داخل السدم الكوكبية. قد يقوم أحدهم بامتصاص المواد بعيدًا عن الكوكب المرافق، ولكن بطريقة أكثر لطفًا حتى لا يتم تدمير الكوكب بالسرعة نفسها. ومن المحتمل أن يقوم قزم أبيض آخر بسحب بقايا مواد الكوكب إلى سطحه. قد تشكل هذه الأقزام البيضاء الثلاثة فئة جديدة من الكائنات المتغيرة أو المتغيرة.

وقال المؤلف المشارك خيسوس توالا من الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك: "إن اكتشاف المزيد من الأنظمة مثل هذه أمر مهم لأنها يمكن أن تخبرنا ما إذا كانت الكواكب التي تدور حول نجوم مثل شمسنا ستنجو أم ستهلك مع دخولها مرحلة الشيخوخة".

نُشرت ورقة تصف النتائج في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

تم تجميعها من /ScitechDaily