آر136 إيه1: علماء فلك يكشفون “مفاجأة” بشأن أكبر نجم في الكون

آر136 إيه1 (R136a1): قال علماء فلك إن أكبر نجم رصد في الكون ليس بالحجم الذي كان مقدراً سابقاً، وذلك استنادا إلى ما أظهرته عمليات مراقبة جديدة رجحت أن ينطبق ذلك على النجوم الأخرى الكبيرة الحجم.

ويقع النجم “آر136 إيه1” (R136a1) في سديم الرتيلاء، ضمن مجموعة من النجوم في ما يعرف بسحابة ماجلان، بالقرب من مجرة درب التبانة التي تضم الأرض، ويعود اكتشافه إلى عام 1985. وفي 2010، صنفه فريق من علماء الفلك على أنه النجم الأكبر حجماً الذي رصد حتى الآن على الإطلاق.

وكان العلماء يعتقدون أن كتلة النجم تفوق حجم الشمس بـ320 مرة، لكن عمليات المراقبة الحديثة السابقة فرضت تعديل هذه التقديرات إذ بينت أن حجمه أكبر من الشمس بـ250 مرة فحسب. أما في الدراسة الأحدث التي ستنشر في مجلة “ذي أستروفيزيكال جورنال” المتخصصة في الفيزياء الفلكية، فخفض فريق يستخدم تلسكوبي جيميناي الشمالي في هاواي وجيميناي الجنوبي في تشيلي تقدير كتلته إلى ما بين 170 و230 كتلة شمسية.

وقال المعد الرئيسي للدراسة عالم الفلك في مركز “نوير لاب” (NOIRLab) الأميركي الذي يدير تسلكوبَي “جيميناي” فينو كالاري “تظهر نتائجنا أن أضخم نجم نعرفه حالياً ليس بالضخامة التي كنا نعتقدها”. وأضاف في بيان أصدره المركز الخميس “هذا يشير إلى أن الحد الأعلى للكتلة النجمية قد يكون أيضاً أصغر مما كنا نعتقد”.

يصعب رصد النجوم الأكبر حجماً والأكثر سطوعاً في الكون على غرار “آر136 إيه1”:

ويعود ذلك أولاً إلى أن عمرها الافتراضي قصير جداً نسبياً، إذ يقتصر على بضع ملايين من السنين، في حين أن العمر الافتراضي للشمس يبلغ عشرة مليارات سنة. أما السبب الثاني فهو كونها تقع عموماً ضمن مجموعات نجمية مضغوطة يلفها الغبار النجمي، مما يجعل من الصعب قياس سطوعها بدقة، علماً أن هذا السطوع هو تحديداً ما يتيح تحديد كتلة النجم.

وحصل فريق “نوير لاب” على أدق صورة للنجوم في المجموعة وبالتالي للنجم “آر136 إيه1” باستخدام تقنية تسمى قياس التداخل البقعي. والتقط جهاز التصوير “زورو” التابع للمركز عدداً كبيراً جداً من الصور بلغ 40 ألفاً، بوقت تعريض قصير جداً، الأمر الذي مكنه من تجنب تشويش الغلاف الجوي للأرض على اللقطات.

ونظراً إلى أن تقنية المراقبة المستخدمة لم يسبق أن طبقت على هذا النوع من الأهداف، يتعامل معدوا الدراسة مع نتائجها “بحذر”، بحسب كالاري، في انتظار أن تتيح أدوات أكثر كفاءة تحسين القياس، كالتلسكوب الكبير للغاية (ELT) الذي يتوقع أن يدخل الخدمة سنة 2027.

معلومات عن النجم “آر136إيه1” (R136a1):

النجم آر136 إيه1 في الفلك (بالإنجليزية: R136a1) هو نجم عملاق عظيم فائق أزرق، وطبقا لقائمة أكبر النجوم فهو يعتبر أكبر النجوم كتلة تمت مشاهدته حتى الآن، حيث تبلغ كتلته نحو 265 كتلة شمسية. كما يسجل هذا العملاق الرقم القياسي حتى الآن في قائمة أشد النجوم سطوعا حيث تبلغ شدة ضياؤه 8,700,000 مرة أشد من ضياء شمسي.

وهو أحد أعضاء التجمع النجمي آر136 الموجود في مركز سديم العنكبوت الذي يسمى أحيانا تجمع أبو سيف 30، في مجرة ماجلان الكبرى. وقد قامت مجموعة الفلكيين بجامعة شيفيلد بتعيين كتلة هذا العملاق.

خواصه الفيزيائية

النجم العملاق آر136 إيه1 من نوع نجم ولف-رايت له درجة حرارة سطحية تبلغ 50.000 كلفن. ومثله مثل نجوم أخرى قريبة لحد إدنجتون فقد قام هذا النجم العملاق بتشتيت جزءا كبيرا من كتلته الأولية في الفضاء في هيئة رياح نجمية مستمرة تنطلق منه. ويعتقد أنه لا بد وأن تكون الكتلة الابتدائية لهذا العملاق الفائق عند نشأته كانت تبلغ 320 كتلة شمسية، أي أن النجم فقد نحو 50 كتلة شمسية من مادته منذ نشأته خلال ملايين السنين السابقة.

تنفجر النجوم التي تبلغ كتلتها بين 8 و150 كتلة شمسية عند نهاية عمرها (بعد أن تكون قد استهلكت وقودها النووي من الهيدروجين) في هيئة مستعر أعظم، ويتقلص قلبها ويصبح إما نجما نيوترونيا أو ثقبا أسودا.

وبعد أن اكتشف العلماء أنه توجد نجوم أيضا ذات كتلة تبلغ 150 إلى 300 كتلة شمسية فيعتقد العلماء أن تلك النجوم العملاة الفائقة سوف تنتهي في هيئة مستعر فوق عظيم، وهو انفجار هائل يطلق فيه النجم من الطاقة ما يزيد عن 100 انفجار مستعر أعظم (1046 جول).

وقد يموت النجم بتقلص قلبه طبيعيا بسبب قلة الوقود في هيئة مستعر أعظم ازدواجي غير مستقر. فقد يتولد عن اندماج الهيدروجين في قلب النجم أعدادا كبيرة من أزواج الإلكترون-بوزيترون – (إنتاج زوجي) – التي تخفض الضغط الحراري في باطن النجم إلى درجة يتقلص عندها باطنه ولو جزئيا وينكمش. فإذا حدث للعملاق آر136 إيه1 مثل ذلك الانفجار فإنه لا يخلف ورائه ثقبا أسودا ، وإنما ينفجر إلى عشرات الكتل الشمسية من الحديد في باطنه وتتشتت في الفضاء بين النجوم في هيئة بقايا مستعر أعظم.

عواقب في فيزياء النجوم

قبل اكتشاف هذا النجم الفائق الكتلة كان الفلكيون يعتقدون أن للنجوم كتل قصوى تبلغ نحو 150 كتلة شمسية. ورغم أن آر136 إيه1 قد يكون في الحقيقة نجمين وليس نجما واحدا فيبقى تجمع كتلة مقدارها 265 كتلة شمسية حقيقة تنقض حد الكتلة (150 كتلة شمسية) التي كان يظنها العلماء من قبل كحد أقصى.

ومع اعتبار الكتلة البالغة للنجوم العملاقة يسري الاندماج النووي فيها بمعدل سريع، أي أن في منطقة كبيرة في باطن العملاق منهم تتحول المادة إلى طاقة وهذه لا بد وأن تعمل بواسطة الإشعاع على تشتيت الطبقات السطحية في الفضاء ومنع تراكمها على النجم. أي أن تلك الرياح النجمية الناشئة من النجم بفعل الإشعاع الشديد تعمل على عدم تراكم مادة جديدة عليه تزيد من كتلته. لهذا تحير الكتلة الفائقة التي وصل إليها آر136 إيه1 وكذلك عدة عمالقة عظيمة فائقة أخرى العلماء. وهذا يعني ان نظرية تكون النجوم وتطورها السائدة حاليا لا بد وأن يُعاد النظر فيها.