ما هو لغز النّجوم العملاقة الحمراء الساطعة؟

توصل علماء فلك بولنديون إلى سبب تقلبات السطوع طويلة الأمد في النجوم القديمة من فئة “النجوم العملاقة الحمراء”، وهو دوران رفيق حولها على شكل نحم مصاحب أو كوكب خارجي عملاق.

جاء ذلك في نتائج البحث الذي قاموا به، والتي تم نشرها في مجلة "أسترو فيزيكال جورنال"، حسب وكالة “سبوتنيك” الروسية.

وتضمنت نتائج البحث، أنه بالنسبة للعديد من النجوم التي تنتمي إلى فئات (العملاقة الحمراء) والكواكب الحمراء العملاقة، لاحظ علماء الفلك تغيرات في السطوع على فترات مختلفة، من عدة أيام إلى عدة سنوات.

وقدم البحث مثالا نموذجيا عن ذلك وهو النجم المتغير (منكب الجوزاء)، الذي يجذب انتباه علماء الفلك باستمرار.

لهذا الكوكب عدة دورات سطوع، إحداها حوالي 185 يومًا والأخرى حوالي 425 يومًا. تحدث هذه الاهتزازات بسبب الموجات الصوتية التي تحدث داخل النجم حيث يتمدد ويتقلص مرة أخرى مع احتراق غلاف الهيدروجين.

عندما تصل النجوم ذات الكتلة المتوسطة، وهي أخف بثماني مرات من الشمس، إلى نهاية حياتها، يتوقف الاندماج النووي للهيدروجين والهيليوم داخل النجم ويبدأ قلب النجم في الانكماش. لكن هذا الانضغاط يجلب هيدروجينًا جديدًا إلى المنطقة الداخلية للنجم، والذي يشكل غلافًا هيدروجينًا حول النواة.

في هذه الحالة، يُستأنف الاندماج النووي الحراري، ويبدأ النجم في التمدد مرة أخرى حتى يحترق غلاف الهيدروجين. وهكذا، دورة بعد دورة.

ولكن بالإضافة إلى الدورات القصيرة لتغيرات السطوع، يلاحظ علماء الفلك أيضًا نبضات ثابتة طويلة الأمد في حوالي ثلث النجوم المعروفة بفصيلة العملاق الأحمر. في منكب الجوزاء، تدوم هذه "الفترة الثانوية الطويلة" 5.9 سنوات. واقترح العلماء أسبابًا مختلفة لتفسير الوميض الطويل مثل الاهتزازات الداخلية أو النشاط المغناطيسي أو وجود رفيق، لكن لم يتم تأكيد أي من هذه الفرضيات حتى الآن.

وفقًا لدراسة أجراها علماء بولنديون بقيادة إيغور سوزينسكي من جامعة وارسو، فإن هذه التقلبات الغامضة البطيئة والثابتة في السطوع لا تنتج عن العمليات الداخلية، ولكن بسبب الأقمار الصناعية المخبأة في سحب الغبار في الفضاء.

باستخدام الاستطلاعات المتاحة، قارن المؤلفون بيانات الملاحظات البصرية والأشعة تحت الحمراء للعمالقة الحمر بفترات ثانوية طويلة. من بين 16 ألفًا من هذه النجوم، اختار العلماء حوالي 700 مع منحنيات محددة جيدًا للتغير في سطوع الأشعة تحت الحمراء بمرور الوقت.

أظهر التحليل الدقيق لهذه المنحنيات نمطًا مثيرًا للاهتمام في جميع المنحنيات، كما توقع العلماء، كان هناك انخفاض كبير يتوافق مع الفترة الخافتة للنجوم. لكن حوالي نصف النجوم لا يزال لديه حد أدنى ثانٍ أقل وضوحًا، وهو عكس الأول تمامًا ويتجلى فقط على منحنى الضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة.

أصبحت هذه الحقيقة هي الحل، ينتج ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة الغبار الذي يمتص أولاً ضوء النجوم ثم ينبعث منه بأطوال موجية أطول. إذا كان رفيق أصغر يدور حول النجم، فإنه يسحب المواد من النجم "المحتضر" نحو نفسه، ويخرج عمود من الغبار خلفه. عندما يمر القمر الصناعي من أمام النجم، يحدث انخفاض طويل وقوي في ضوء النجوم في جميع الأطوال الموجية. وعندما يختبئ النجم الرفيق عنا، يسقط فقط ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، المميز لعمود الغبار.

وفقًا للعلماء، يشير اتساع منحنيات الضوء إلى أن المرافق المصاحب يمكن أن يكون إما نجمًا منخفض الكتلة جدًا أو قزمًا بنيًا، وهو كوكب خارج المجموعة الشمسية العملاقة لم يصل إلى حجم النجم. في الحالة الأخيرة، الواقعة بالقرب من العملاق الأحمر، يمكن أن يبدأ مثل هذا الكوكب الخارجي في ضخ المواد من الأصداف الخارجية لنجم محتضر.