يكتشف علماء الفلك أدلة مذهلة على التطور النجمي “غير العادي”

وجد علماء الفلك دليلاً على أن بعض النجوم تتباهى بمجالات مغناطيسية سطحية قوية بشكل غير متوقع ، وهو اكتشاف يتحدى النماذج الحالية لكيفية تطورها.

في النجوم مثل شمسنا ، ترتبط المغناطيسية السطحية بالدوران النجمي ، وهي عملية تشبه الأعمال الداخلية لمصباح يدوي يدوي. تظهر المجالات المغناطيسية القوية في قلوب مناطق البقع الشمسية المغناطيسية ، وتسبب مجموعة متنوعة من ظواهر طقس الفضاء. حتى الآن ، كان يُعتقد أن النجوم منخفضة الكتلة – وهي أجسام سماوية ذات كتلة أقل من شمسنا والتي يمكن أن تدور إما بسرعة كبيرة أو ببطء نسبيًا – تُظهر مستويات منخفضة جدًا من النشاط المغناطيسي ، وهو افتراض جعلها نجومًا مضيفة مثالية لإمكانية السكن فيها. الكواكب.

في دراسة جديدة نشرت اليوم في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية، يجادل باحثون من جامعة ولاية أوهايو بأن آلية داخلية جديدة تسمى فصل الغلاف عن النواة – عندما يبدأ سطح النجم ولبه في الدوران بنفس المعدل ، ثم ينفصلان عن بعضهما البعض – قد تكون مسؤولة عن تعزيز المجالات المغناطيسية على النجوم الباردة ، عملية يمكن أن تكثف إشعاعها لمليارات السنين وتؤثر على قابلية الكواكب الخارجية القريبة للسكن.

أصبح البحث ممكنًا بفضل تقنية طورها ليرا كاو ، المؤلف الرئيسي للدراسة وطالب دراسات عليا في علم الفلك في ولاية أوهايو ، والمؤلف المشارك مارك بينسونولت ، أستاذ علم الفلك في ولاية أوهايو ، في وقت سابق من هذا العام لعمل و وصف قياسات النجوم والمجال المغناطيسي.

على الرغم من أن النجوم منخفضة الكتلة هي أكثر النجوم شيوعًا في مجرة ​​درب التبانة وغالبًا ما تستضيف كواكب خارجية ، لا يعرف العلماء عنها إلا القليل نسبيًا ، كما قال كاو.

لعقود من الزمان ، كان يُفترض أن العمليات الفيزيائية للنجوم ذات الكتلة الأقل تتبع تلك الخاصة بالنجوم الشمسية. نظرًا لأن النجوم تفقد زخمها الزاوي تدريجيًا أثناء دورانها لأسفل ، يمكن لعلماء الفلك استخدام السبينات النجمية كأداة لفهم طبيعة العمليات الفيزيائية للنجم ، وكيفية تفاعلها مع رفاقها ومحيطها. ومع ذلك ، قال كاو إن هناك أوقاتًا يبدو فيها أن ساعة الدوران النجمية تتوقف في مكانها.

استخدام البيانات العامة من مسح سلون الرقمي للسماء لدراسة عينة من 136 نجمة في مسييه 44، وهو سرير نجمي يُعرف أيضًا باسم Praesepe ، أو مجموعة خلية النحل ، وجد الفريق أن الحقول المغناطيسية للنجوم منخفضة الكتلة في المنطقة تبدو أقوى بكثير مما يمكن أن تفسره النماذج الحالية.

في حين كشفت الأبحاث السابقة أن مجموعة خلية النحل هي موطن للعديد من النجوم التي تتحدى النظريات الحالية للتطور الدوراني ، كان أحد أكثر اكتشافات فريق كاو إثارة هو تحديد أن الحقول المغناطيسية لهذه النجوم قد تكون غير عادية – أقوى بكثير مما تنبأت به النماذج الحالية.

قال تساو: “إن رؤية صلة بين التعزيز المغناطيسي وحالات الشذوذ الدوراني كان أمرًا مثيرًا بشكل لا يصدق”. “إنه يشير إلى أنه قد يكون هناك بعض الفيزياء المثيرة للاهتمام تلعب هنا.” افترض الفريق أيضًا أن عملية مزامنة قلب النجم والمغلف قد تحفز المغناطيسية الموجودة في هذه النجوم والتي سيكون لها أصل مختلف تمامًا عن النوع المرئي على الشمس.

قال كاو: “لقد وجدنا دليلاً على أن هناك نوعًا مختلفًا من آلية الدينامو التي تحرك مغناطيسية هذه النجوم”. “يُظهر هذا العمل أن الفيزياء النجمية يمكن أن يكون لها آثار مدهشة على مجالات أخرى.”

وفقًا للدراسة ، فإن هذه النتائج لها آثار مهمة على فهمنا للفيزياء الفلكية ، لا سيما في البحث عن الحياة على الكواكب الأخرى. وقال تساو: “النجوم التي تعاني من هذه المغناطيسية المعززة من المرجح أن تضرب كواكبها بإشعاعات عالية الطاقة”. “من المتوقع أن يستمر هذا التأثير لمليارات السنين على بعض النجوم ، لذلك من المهم أن نفهم ما يمكن أن يفعله لأفكارنا حول القابلية للسكن.”

لكن هذه النتائج لا ينبغي أن تثبط البحث عن وجود خارج كوكب الأرض. مع مزيد من البحث ، يمكن أن يساعد اكتشاف الفريق في توفير مزيد من المعلومات حول مكان البحث عن أنظمة كوكبية قادرة على استضافة الحياة. ولكن هنا على الأرض ، تعتقد كاو أن اكتشافات فريقها قد تؤدي إلى محاكاة أفضل ونماذج نظرية لتطور النجوم.

قال تساو: “الشيء التالي الذي يجب القيام به هو التحقق من أن المغناطيسية المعززة تحدث على نطاق أوسع بكثير”. “إذا استطعنا فهم ما يحدث في الأجزاء الداخلية لهذه النجوم أثناء تجربتها مع مغناطيسية معززة بالقص ، فستقود العلم في اتجاه جديد.”