تويت
نجم الكربون هو نجم أحمر عملاق يقترب من نهاية حياته، بجو يحتوي على كمية من الكربون أكثر من الأوكسجين. إن LX “البجعة” يمكن أن يكون مثالًا مثيرًا للاهتمام لجسم يمر حاليًا في عملية التحول إلى نجم كربوني. وقام فريق دولي من علماء الفلك بقيادة Stefan Uttenthaler من جامعة فيينا، بنشر ورقة بحث على موقع Arxiv للأرشفة، واصفًا LX “البجعة” كنجم كربون جديد في طور الولادة، حيث يمكن لذلك أن يساعدنا على جمع معلومات وفيرة حول التطور الكيميائي للكون.
وذكر Uttenthaler لموقع Phys.org: “هذه المراقبات مهمة لفهم التطور الكيميائي للكون، لأنه يُعتقد أن معظم الكربون في الكون يأتي من النجوم المماثلة لـ LX البجعة”.
إن الكربون، وهو رابع عنصر من حيث الوفرة في الكون، هو عنصر أساسي لجميع أشكال الحياة المعروفة على وجه الأرض. ومن المفترض إن وجدت الحياة في مكان آخر في الكون، فستكون ذات أساس كربوني.
وأضاف Uttenthaler: “الكربون هو عنصر مهم جدًا لأنه هو المفتاح لجميع أشكال الحياة كما نعرفها. فمعظم الكربون في أجسامنا يأتي من جيل سابق من النجوم الشبيهة بـ LX البجعة. نحن حرفيًا عبارة عن غبار نجمي!”.
وأشار Uttenthaler وزملاؤه إلى أن نجوم الكربون هي فئة خاصة من النجوم التي لديها تركيب كيميائي يختلف عن تلك النجوم الأخرى في جميع أنحاء الكون. في معظم النجوم، بما في ذلك شمسنا، فإن الأوكسجين هو أكثر وفرة من الكربون، وفقًا لقياسات نسب كربون\أوكسيجين. ويشدد العلماء على أهمية المراقبات على LX البجعة، حيث أنه حالة نادرة لنجم، تمكننا من ملاحظة التطور النجمي في الزمن الحقيقي، كما أن دراسة خصائصه العامة وتطوره قد يؤدي إلى رؤى فريدة من نوعها لكيفية تحول النجوم من نجوم غنية بالأوكسيجين إلى نجوم غنية بالكربون.
وقال Uttenthaler: “هذه المراقبات تخبرنا شئ مهم عن تطوّر النجوم، لأنه إذا كان تفسيرنا لهذه المراقبات صحيح، فإنه يُخبرنا شيئًا عن كيفية حدوث ذلك التطور الحاسم في فترة قصيرة، من الطور الأوكسجيني إلى الطور الغني بالكربون. ويُعتقد أن العديد من النجوم في الكون تمر بهذا التطور، وتم التنبؤ بذلك من قِبَل نظرية، ولكن بعض المراقبات قد شاهدت حقًا نجم في خِضَم هذا التطور. ولدينا الآن لمحة عن هذه المرحلة، ويمكننا أن نرى التطوّر النجمي في الزمن الحقيقي”.
وحصل الباحثون على مطياف ضوئي ذو دقة عالية ومنخفضة، وكذلك مطياف متوسط للأشعة الحمراء، للتحقيق في الخصائص الطيفية لدى LX البجعة. وتشير المشاهدات تلك إلى وجود زيادة كبيرة في الفترة النبضية للنجم في العقود الأخيرة، فاستنتج العلماء أن LX البجعة يخضع لعملية انتقال هامة في تطوره. وهم يعتقدون أن ذلك يرتبط بعملية قامت بجلب الكربون من داخل النجم، مما يؤدي إلى حدوث وفرة عامة للكربون.
وكشف Uttenthaler أنه يجب على هذه العملية أن تكون قد حدثت بسرعة بالمقارنة مع عمليات أخرى في حياة النجم. وقال: “يبدو أن العملية برمتها قد استغرقت نحو 30 عامًا فقط”. لكنه اعترف أنه ليس من الممكن تحديد مدى سرعة العملية بدقة بسبب قلة الاهتمام الرصدي الذي تلقاه النجم في الماضي.
ما يثير الاهتمام هو إمكانية أن عملية انتقال LX البجعة قد تمت بشكل كامل بالفعل. وإن عمليات الرصد التي أجريت في عام 2008، وذلك باستخدام تلسكوب سبيتزر التابع لناسا، تشير إلى أن LX البجعة كان نجم كربوني في ذلك الوقت. ولحل كل الشكوك، يوصي فريق Uttenthaler البحثي بأن يستمر المجتمع العلمي في مراقبة هذا النجم، والأهم هو إجراء المراقبات بواسطة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ونظام الراديو، وذلك لدراسة الغبار والتركيب الجزيئي للغلاف المحيطي النجمي لـ LX البجعة.
وقال Uttenthaler: “مِن ذلك، سنعرف ما هو التركيب الكيميائي ومعدل فقدان كتلة النجم في الماضي، وكيف تطور الغبار والمخزون الجزيئي للنجم على مدى بضعة آلاف من السنوات الماضية، ومعرفة ذلك سيكون مثيرًا للاهتمام للغاية!”.
وذكر Uttenthaler لموقع Phys.org: “هذه المراقبات مهمة لفهم التطور الكيميائي للكون، لأنه يُعتقد أن معظم الكربون في الكون يأتي من النجوم المماثلة لـ LX البجعة”.
إن الكربون، وهو رابع عنصر من حيث الوفرة في الكون، هو عنصر أساسي لجميع أشكال الحياة المعروفة على وجه الأرض. ومن المفترض إن وجدت الحياة في مكان آخر في الكون، فستكون ذات أساس كربوني.
وأضاف Uttenthaler: “الكربون هو عنصر مهم جدًا لأنه هو المفتاح لجميع أشكال الحياة كما نعرفها. فمعظم الكربون في أجسامنا يأتي من جيل سابق من النجوم الشبيهة بـ LX البجعة. نحن حرفيًا عبارة عن غبار نجمي!”.
وأشار Uttenthaler وزملاؤه إلى أن نجوم الكربون هي فئة خاصة من النجوم التي لديها تركيب كيميائي يختلف عن تلك النجوم الأخرى في جميع أنحاء الكون. في معظم النجوم، بما في ذلك شمسنا، فإن الأوكسجين هو أكثر وفرة من الكربون، وفقًا لقياسات نسب كربون\أوكسيجين. ويشدد العلماء على أهمية المراقبات على LX البجعة، حيث أنه حالة نادرة لنجم، تمكننا من ملاحظة التطور النجمي في الزمن الحقيقي، كما أن دراسة خصائصه العامة وتطوره قد يؤدي إلى رؤى فريدة من نوعها لكيفية تحول النجوم من نجوم غنية بالأوكسيجين إلى نجوم غنية بالكربون.
وقال Uttenthaler: “هذه المراقبات تخبرنا شئ مهم عن تطوّر النجوم، لأنه إذا كان تفسيرنا لهذه المراقبات صحيح، فإنه يُخبرنا شيئًا عن كيفية حدوث ذلك التطور الحاسم في فترة قصيرة، من الطور الأوكسجيني إلى الطور الغني بالكربون. ويُعتقد أن العديد من النجوم في الكون تمر بهذا التطور، وتم التنبؤ بذلك من قِبَل نظرية، ولكن بعض المراقبات قد شاهدت حقًا نجم في خِضَم هذا التطور. ولدينا الآن لمحة عن هذه المرحلة، ويمكننا أن نرى التطوّر النجمي في الزمن الحقيقي”.
وحصل الباحثون على مطياف ضوئي ذو دقة عالية ومنخفضة، وكذلك مطياف متوسط للأشعة الحمراء، للتحقيق في الخصائص الطيفية لدى LX البجعة. وتشير المشاهدات تلك إلى وجود زيادة كبيرة في الفترة النبضية للنجم في العقود الأخيرة، فاستنتج العلماء أن LX البجعة يخضع لعملية انتقال هامة في تطوره. وهم يعتقدون أن ذلك يرتبط بعملية قامت بجلب الكربون من داخل النجم، مما يؤدي إلى حدوث وفرة عامة للكربون.
وكشف Uttenthaler أنه يجب على هذه العملية أن تكون قد حدثت بسرعة بالمقارنة مع عمليات أخرى في حياة النجم. وقال: “يبدو أن العملية برمتها قد استغرقت نحو 30 عامًا فقط”. لكنه اعترف أنه ليس من الممكن تحديد مدى سرعة العملية بدقة بسبب قلة الاهتمام الرصدي الذي تلقاه النجم في الماضي.
ما يثير الاهتمام هو إمكانية أن عملية انتقال LX البجعة قد تمت بشكل كامل بالفعل. وإن عمليات الرصد التي أجريت في عام 2008، وذلك باستخدام تلسكوب سبيتزر التابع لناسا، تشير إلى أن LX البجعة كان نجم كربوني في ذلك الوقت. ولحل كل الشكوك، يوصي فريق Uttenthaler البحثي بأن يستمر المجتمع العلمي في مراقبة هذا النجم، والأهم هو إجراء المراقبات بواسطة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ونظام الراديو، وذلك لدراسة الغبار والتركيب الجزيئي للغلاف المحيطي النجمي لـ LX البجعة.
وقال Uttenthaler: “مِن ذلك، سنعرف ما هو التركيب الكيميائي ومعدل فقدان كتلة النجم في الماضي، وكيف تطور الغبار والمخزون الجزيئي للنجم على مدى بضعة آلاف من السنوات الماضية، ومعرفة ذلك سيكون مثيرًا للاهتمام للغاية!”.