يمكن أن يفسر exomoon ذوبان نجم الطباع؟

مفهوم الفنان عن حلقة افتراضية غير متساوية من الغبار تسببت في التعتيم الغامض لنجم Tabby ، المعروف أيضًا باسم KIC 8462852 أو Boyajian's Star. الصورة عبر وكالة ناسا / JPL-Caltech / جامعة كولومبيا.

كانت لعبة Tabby's Star - المعروفة أيضًا باسم KIC 8462852 أو Boyajian's Star - رائعة لعلماء الفلك والجمهور على حد سواء خلال السنوات القليلة الماضية حتى الآن ، مع تباينها المفاجئ الغريب في السطوع. تراوحت النظريات من المذنبات إلى الثقوب السوداء إلى البنى الضخمة الغريبة لشرح الانخفاضات الغريبة. في 16 سبتمبر ، قال علماء في جامعة كولومبيا إنهم توصلوا إلى إمكانية أخرى: ذوبان exomoon .

نُشرت الورقة الجديدة التي استعرضها النظراء في " الإخطارات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية" في 5 سبتمبر 2019.

تركز الدراسة الجديدة على التعتيم الطويل الأجل لـ Tabby's Star ، حيث تشير الدلائل إلى أنه كان يعتم بشكل تدريجي على مدار العقود القليلة الماضية أو حتى قرون ، إن لم يكن أطول. أظهرت الدراسات أن النجم خافت بنسبة 14 ٪ بين عامي 1890 و 1989. وهذا منفصل عن الانخفاضات في بعض الأحيان الأخرى ، حيث سيكون سطوع النجم خافتًا فجأة لبضع ساعات أو أيام ثم يعود إلى طبيعته. وكانت بعض هذه الانخفاضات أقل من حوالي 1 ٪ ، في حين أن البعض الآخر بقدر ضخم 22 ٪.

لكن التعتيم التدريجي الطويل الأجل كان محيرًا. يتضمن السيناريو الجديد المقترح exomoon كبير جليدي - قمر يدور حول كوكب في نظام شمسي آخر - "يذوب" ببطء أو يتبخر. كما أوضح عالم الفيزياء الفلكية برايان ميتزجر من كولومبيا - مؤلف مشارك في الدراسة الجديدة -:

يشبه exomoon مذنب الجليد الذي يتبخر وينطلق هذه الصخور في الفضاء. في النهاية سوف يتبخر exomoon بالكامل ، لكن الأمر سيستغرق ملايين السنين حتى يذوب القمر ويستهلكه النجم. نحن محظوظون للغاية لرؤية هذا الحدث التبخر يحدث.

تراوحت النظريات حول نجمة تابي من المذنبات إلى البنى الضخمة الغريبة. يمكن أن يكون التفسير حقا exomoon التبخر؟ الصورة عبر ناسا / JPL-Caltech / Sky & Telescope.

إن exomoon الذي يتم تدميره ببطء يمكن أن يفسر أيضًا الانخفاضات العشوائية الأكثر إيجازًا. القمر يمكن أن ينزلق بعيدا عن الكوكب ، وفي بعض الحالات ، قد ينتهي القمر يدور حول النجم بدلا من ذلك. عندما يحدث ذلك ، يمكن للإشعاع الصادر من النجم أن يمزق الطبقات الخارجية للقمر ، مما يخلق غيومًا غبارًا. يمكن أن تتسبب غيوم الغبار هذه في انخفاضات السطوع عند مرورها بين النجم والأرض.

ولكن ماذا عن التعتيم الطويل الأجل؟ إذا تمزق exomoon ، فيمكن أن تظل أجزاء منه موجودة في المدار الجديد حول النجم حيث تم سحب القمر. تشكل المواد ذات الحبيبات الكبيرة قرصًا حول النجم ، بينما تمر غيوم صغيرة من الحبيبات من الغبار ، ويمكن تحريك الجزيئات الأكبر حجمًا من النجم. كل هذا يؤثر على عتامة القرص بمرور الوقت.

تعتبر فكرة أن الكوكب والقمر يقتربان من نجمه ويتم تدميرهما فريدة من نوعها بين الفرضيات المقدمة لنجم Tabby.

تابتا بويايان ، التي ساعدت في جلب النجم الغامض KIC 8462852 إلى انتباه الجمهور. الصورة عبر exoplanets.astro.yale.edu.

قاد عالم الفيزياء الفلكية igMiguel Martinez من جامعة كولومبيا البحث الجديد في Starby's Star. هو قال:

وينتج عن ذلك بطبيعة الحال أن ينتهي exomoons اليتامى في مدارات (غريبة الأطوار للغاية) بدقة الخصائص التي أظهرت الأبحاث السابقة أنها كانت ضرورية لشرح تعتيم نجمة Tabby. لا يوجد نموذج سابق آخر كان قادرًا على تجميع كل هذه القطع معًا.

إذا كانت هذه الفرضية صحيحة ، فهناك سؤال آخر هو ما إذا كانت هذه الأحداث نادرة أم أنها أكثر شيوعًا؟ غالبًا ما يتم رؤية الانخفاضات في سطوع بعض النجوم ، لكن هذه النجوم تميل إلى أن تكون نجومًا أصغر سنا لا تزال تحتوي على أقراص من الغبار والغاز من حولها ، حيث يمكن أن تتشكل الكواكب. ومع ذلك ، فإن نجمة العتابي أكبر سنًا وتشبه شمسنا. نظر تلسكوب كيبلر الفضائي إلى مئات الآلاف من النجوم ، لكن لم ير سوى واحدًا يتصرف بالطريقة التي يقوم بها نجم التابلي من ستار تابي. هذا لا يعني أن نجمة العتابي هي الغريبة الوحيدة التي تم العثور عليها حتى الآن.

على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك ما يسمى Random Transiter - HD 139139 - وهو نظام نجم ثنائي على بعد 350 سنة ضوئية من الأرض. تم العثور على هذا النجم ، الذي رآه كيبلر أيضًا ، على مدار 87 يومًا للخضوع لما يصل إلى 28 عبورًا ، أي 28 كائنًا يمر أمام النجم ، تبدو تمامًا مثل الكواكب ، وبنفس الحجم ، باستثناء واحد أكبر واحدة. المشكلة هي أنه لا يوجد دليل على وجود مدارات دورية منتظمة لهذه الأجسام الثمانية والعشرين ، كما هو متوقع للكواكب. ولماذا جميعهم بنفس الحجم في الغالب؟ ومن هنا فإن moniker Random Transiter.

قاد ميجيل مارتينيز من جامعة كولومبيا البحث الجديد عن نجمة تابي. الصورة عبر ميغيل مارتينيز.

إذا كان exomoon يتبخر فعلاً يفسر Star Tabby's Star ، فسيكون ذلك أيضًا دليلًا دامغًا على أن هذه exomions شائعة في مجرتنا ، كما يعتقد العلماء أنها يجب أن تكون (على الرغم من صعوبة اكتشافها كثيرًا). وفقا ل Metzger:

ليس لدينا أي دليل على وجود أقمار خارج نظامنا الشمسي ، ولكن لا يمكن أن يكون القمر الذي يتم إلقاؤه في نجمه المضيف أمرًا غير مألوف. هذه مساهمة في توسيع معرفتنا بالأحداث الغريبة في الأنظمة الشمسية الأخرى التي لم نكن نعرفها قبل 20 أو 30 عامًا.

يبدو أن الباحثين قدموا حجة جيدة لفكرتهم في ذوبان exomoon ، لذلك سيكون من المثير للاهتمام معرفة ما تظهره الملاحظات المستمرة ، وإذا كان يمكن للعلماء الآخرين دعم نتائجهم. ولكن يبدو من المؤكد أن نجمة Tabby ستظل واحدة من أكثر الاكتشافات الرائعة في علوم الفضاء بغض النظر.

خلاصة القول: فرضية جديدة يمكن أن تفسر كل من الانخفاضات القصيرة الغريبة والتعتيم الطويل الأجل لنجم Tabby: "ذوبان exomoon".

المصدر: Exomoons اليتامى: انفصال المد والجزر بعد تصادم نجم خارج المجموعة الشمسية

عبر جامعة كولومبيا