ثنائية أشعة إكس والمجرة IC 10
اكتشف الفلكي الأمريكي لويس سويفت في عام 1887 سحابة متوهجة أو سديم تحوّل إلى مجرة صغيرة تبعد حوالي 2.2 بليون سنة ضوئية من كوكب الأرض، واليوم تُعرف بمجرة النجم المنفجر IC 10 نسبةً الى كثافة نشاط تكون النجوم بداخلها، وبعد أكثر من مئة عام من اكتشاف سويفت يدرس الفلكيون هذه المجرة بأقوى تليسكوبات القرن ال21، وقد كشفت الدراسات الحديثة العديد من النجوم الثنائية والتي ستصبح يوما ما مصدرًا لأكثر الظواهر الكونية إثارة ألا وهي الموجات الثقالية (موجات الجاذبية).
وبتحليل بيانات المجرة على مدار العقد وجد العلماء ما يزيد عن دزينة من الثقوب
السوداء والنجوم النيترونية التي تتغذى على الغاز الناتج من الرفيق النجمي العملاق، وتُعرف أنظمة النجوم المزدوجة بـ(ثنائيات أشعة X) وذلك لأنها تبث كميات كبيرة من أشعة X، وكنجم عملاق يدور حول رفيقه او ثقب أسود أو نجم نيتروني يمكنه سحب المادة بعيدًا عن النجم العملاق لتكوين قرص من المادة حول الجسم المضغوط، وتقوم قوى الاحتكاك بتسخين المادة الساقطة لملايين الدرجات لإنتاج مصدر مشع لأشعة X.
عند نفاد وقود النجم العملاق المرافق يحدث انهيار كارثي ينتج عنه انفجار سوبر نوفا ويخلّف وراءه ثقب أسود أو نجم نيتروني، والنتيجة الأخيرة وجود جسمين مضغوطين: إما زوج من الثقوب السوداء أو زوج من النجوم النيترونية أو ثقب أسود مع نجم نيتروني، وإذا كان الفصل بين الجسمين المضغوطين صغير كفاية بمرور الوقت سينتج موجات ثقالية ومع الوقت سيتقلص حجم مدارهما حتى يتلاشيا، وقد رصد الـLIGO ثلاث نماذج من أزواج الثقوب السوداء التي تلاشت بنفس الطريقة في العامين المنصرمين.
تعتبر المجرات مثل مجرة النجم المنفجر IC 10 أماكن مميزة للبحث عن ثنائيات أشعة X، والعديد من هذه النجوم حديثة الولادة تكون أزواج من نجوم صغيرة وعملاقة، الزوج الأكبر حجمًا سينتهي سريعًا ويخلف وراءه ثقب أسود أو نجم نيتروني مصحوب بنجم عملاق، وإذا كان الفصل بين النجوم صغير كفاية سينتج نظام ثنائي أشعة X.
تظهر النجوم الصغيرة في IC 10 في العمر الصحيح لإعطاء أقصى كمية من التجاذب بين النجوم الكبيرة ورفاقهم وينتج عنهم معظم مصادر أشعة X، وإذا كانت الأنظمة أصغر فلن تمتك النجوم الكبيرة وقتًا لتتحول إلى مستعر أعظم وإنتاج نجم نيتروني أو ثقب أسود، كما أنَّ مدار النجم الكبير والجسم المصاحب له لن يمتلك الوقت لينكمش كفاية لبدء حدوث تبادل كتلي، وإذا كان النظام النجمي أكثر قدمًا فسيتكون الجسمين المترافقين بالفعل وفي هذه الحالة للأسف التبادل الكتلي بين الجسمين المضغوطين يمنع تكون قرص من أشعة X.
كشفت شاندرا (Chandra) حوالي 110 مصدرًا لأشعة X في مجرة IC 10 تمَّ رؤية 40 مصدرًا منهم أيضًا بالضوء البصري و 16 منهم تحتوي على عمالقة زرقاء والتي تعد نوعًا من النجوم العملاقة الشابة الساخنة التي وصفت مسبقًا، والعديد من المصادر الأخرى ثنائيات أشعة X وتحتوي على نجوم كبيرة أقل، وتعرض العديد من الاجسام تنوعًا كبيرًا في مخارج أشعة X مما يدل على التفاعلات العنيفة بين النجوم المضغوطة ورفاقهم.
وقد نشرت ورقتين يصفان تلك النتائج في فبراير 2017 في مجلة The Astrophysical Journal.
ترجمة وإعداد: آية غانم
مراجعة وتدقيق: Mohammed Abkareno
المصادر: https://goo.gl/imzGSt
#الباحثون_المصريون
