حقوق الصورة: Chandra
العديد من النجوم التي نراها في مجموعات النجوم الكروية هي في الواقع نجوم ثنائية ، تتشكل عندما يتم القبض على نجمين في جاذبية بعضهما البعض. يستطيع شاندرا اكتشاف توقيع الأشعة السينية الفريد الذي يطلقه النجم النيوتروني ، وهو غير مرئي في التلسكوب البصري. يبدو أن البحث يشير إلى أن هذه الثنائيات النجمية النيوترونية تكون أكثر شيوعًا في التجمعات الكروية من الأجزاء الأخرى من المجرة.
أكد مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا أن اللقاءات القريبة بين النجوم تشكل انبعاث الأشعة السينية ، وأنظمة النجم المزدوج في مجموعات النجوم الكثيفة الكثيفة. هذه الثنائيات بالأشعة السينية لها عملية ولادة مختلفة عن أبناء عمومتها خارج التجمعات الكروية ، وينبغي أن يكون لها تأثير عميق على تطور الكتلة.
استفاد فريق من العلماء بقيادة David Pooley من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في كامبريدج من قدرة Chandra الفريدة على تحديد مصادر فردية وحلها بدقة لتحديد عدد مصادر الأشعة السينية في 12 مجموعة كروية في مجرتنا. معظم المصادر عبارة عن أنظمة ثنائية تحتوي على نجم منهار مثل نجم نيوتروني أو نجم قزم أبيض يقوم بسحب المادة من نجم مصاحب شبيه بالشمس.
قال بولي: "وجدنا أن عدد ثنائيات الأشعة السينية مرتبط ارتباطًا وثيقًا بمعدل اللقاءات بين النجوم في العناقيد". استنتاجنا هو أن الثنائيات تتشكل نتيجة لهذه اللقاءات. إنها حالة رعاية وليست طبيعة ".
أكدت دراسة مماثلة بقيادة كريج هينك من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في كامبريدج ، ماساتشوستس ، هذا الاستنتاج ، وأظهرت أن ما يقرب من 10 في المائة من هذه الأنظمة الثنائية للأشعة السينية تحتوي على نجوم نيوترونية. عادةً ما تكون معظم هذه النجوم النيوترونية هادئة ، حيث تقضي أقل من 10٪ من وقتها في التغذية بنشاط من رفيقها.
الكتلة الكروية هي مجموعة كروية من مئات الآلاف أو حتى الملايين من النجوم التي تدور حول بعضها البعض في خلية النجم النجمية ذات الجاذبية التي يبلغ قطرها حوالي مائة سنة ضوئية. غالبًا ما تكون النجوم في الكتلة الكروية على بعد عُشر سنة ضوئية فقط. للمقارنة ، أقرب نجم للشمس ، بروكسيما سنتوري ، هو على بعد 4.2 سنة ضوئية.
مع اقتراب العديد من النجوم من بعضها البعض ، تحدث التفاعلات بين النجوم بشكل متكرر في العناقيد الكروية. النجوم ، بينما نادرًا ما تصطدم ، تقترب بشكل كافٍ لتشكيل أنظمة النجوم الثنائية أو تجعل النجوم الثنائية تتبادل الشركاء في رقصات معقدة. تشير البيانات إلى أن الأنظمة الثنائية للأشعة السينية تتشكل في مجموعات كثيفة تعرف باسم العناقيد الكروية مرة واحدة يوميًا في مكان ما من الكون.
أظهرت ملاحظات القمر الصناعي للأشعة السينية Uhuru التابع لوكالة ناسا في السبعينيات أن التجمعات الكروية يبدو أنها تحتوي على عدد كبير بشكل غير متناسب من مصادر الأشعة السينية الثنائية مقارنة بالمجرة ككل. عادة ما يكون واحد فقط من مليار نجم عضوًا في نظام ثنائي للأشعة السينية يحتوي على نجم نيوتروني ، بينما في الكتل الكروية ، يشبه الكسر واحدًا في المليون.
يؤكد هذا البحث على الاقتراحات السابقة بأن فرصة تشكيل نظام ثنائي للأشعة السينية تزداد بشكل كبير بسبب الازدحام في كتلة كروية. في ظل هذه الظروف ، يمكن أن تؤدي عمليتان ، تعرفان باسم تصادمات التبادل ثلاثية النجوم ، والتقاط المد والجزر ، إلى زيادة ألف مرة في عدد مصادر الأشعة السينية في العناقيد الكروية.
في تصادم التبادل ، يصادف نجم نيوتروني وحيد زوجًا من النجوم العادية. الجاذبية الشديدة للنجم النيوتروني يمكن أن تحرض النجم العادي الأكثر ضخامة على "تغيير الشركاء" ، والاقتران بالنجم النيوتروني أثناء إخراج النجم الأخف.
يمكن للنجم النيوتروني أيضًا أن يصطدم برعي مع نجم عادي واحد ، ويمكن للجاذبية الشديدة للنجم النيوتروني أن تشوه جاذبية النجم الطبيعي في العملية. الطاقة المفقودة في التشويه يمكن أن تمنع النجم الطبيعي من الهروب من النجم النيوتروني ، مما يؤدي إلى ما يسمى التقاط المد والجزر.
قال Heinke ، "بالإضافة إلى حل لغز قديم ، توفر بيانات Chandra فرصة لفهم أعمق لتطور الكتلة الكروية". "على سبيل المثال ، الطاقة المنبعثة في تكوين أنظمة ثنائية قريبة يمكن أن تمنع الأجزاء المركزية من الكتلة من الانهيار لتشكيل ثقب أسود ضخم".
يدير مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا ، هانتسفيل ، ألاسكا ، برنامج شاندرا لمكتب علوم الفضاء ، مقر وكالة ناسا ، واشنطن. كان نورثروب غرومان من شاطئ ريدوندو ، كاليفورنيا ، المعروف سابقًا باسم TRW، Inc. ، مقاول التطوير الرئيسي للمرصد. يتحكم مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في العلوم وعمليات الطيران من مركز شاندرا للأشعة السينية في كامبريدج ، ماساتشوستس.
المصدر الأصلي: بيان صحفي شاندرا
