أظهرت الملاحظات التي أجراها مرصد كيك في هاواي أن النجوم التي تدور حول الثقب الأسود الهائل في مركز مجرتنا درب التبانة تفتقد بشكل غامض رفاقها.
غالبًا ما تأتي النجوم في شكل ثنائي ، وبالقرب من شمسنا ، تبلغ النسبة المئوية لأنظمة النجوم الثنائية 70٪ ، مما يعني أنه من بين كل 100 نجمة ، يوجد 70 نظامًا ثنائيًا.
بالنسبة للنجوم الضخمة ، يكون هذا الكسر أعلى من ذلك ، حيث تأتي جميعها تقريبًا في شكل مضاعف أو ثلاثة توائم. لكن في قلب مجرتنا درب التبانة ، تختلف القصة ، وفقًا لتقرير RT.
قام فريق بقيادة ديفين تشو من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، بتحليل 10 سنوات من الملاحظات التي تتبعت 28 نجمًا تدور حول الثقب الأسود المركزي الهائل في مجرتنا ، والمعروف باسم Sagittarius A * ، الذي تبلغ كتلته 4.1 مليون شمس. جميع النجوم تدور في غضون شهر ضوئي واحد (480 مليار ميل ، أو 777 مليار كيلومتر) حول الثقب الأسود.
يشار إلى أن 16 من هذه النجوم ، تسمى النجوم S ، هي نجوم شابة جدًا (أقل من ستة ملايين سنة) ، وهي أكبر بعشرات المرات من شمسنا.
“نجوم هذا الشاب لا ينبغي حتى أن يكونوا بالقرب من الثقب الأسود في المقام الأول ، ولم يكن بإمكانهم الهجرة إلى هذه المنطقة خلال ستة ملايين عام فقط ، ولكن بالنسبة لهم أن يكون لهم شكل نجم في مثل هذه البيئة المعادية ، فإن الأمر يثير الدهشة ،” وقال تشو في بيان. “.
كان فريق تشو يبحث عن ثنائيات طيفية. في بعض الأحيان ، حتى أفضل التلسكوبات لدينا لا يمكنها حل نظام ثنائي إلى نجمين فرديين. في مثل هذه الحالات ، فإن الطريقة الوحيدة لتمييز المكونات هي النظر إلى طيفها المشترك وملاحظة انزياح دوبلر في الضوء الناجم عن النجوم التي تدور في مدارها.
ومع ذلك ، وجد فريق تشو أن أيا من النجوم S لا يشكل ثنائيًا ، وكلها تنبؤات مفردة ومربكة بأن النجوم الضخمة تتشكل عادة في أنظمة ثنائية أو حتى ثلاثية.
من خلال ملاحظاتهم ، تمكن Zhu وزملاؤه من وضع أقصى تجزئة ثنائية حول منطقة Sagittarius A * على الأكثر بنسبة 47 ٪ ، وهو أقل بكثير مما هو عليه في محيطنا الشمسي.
قال تشو: “هذا الاختلاف يتحدث عن البيئة الممتعة بشكل لا يصدق لمركز مجرتنا”. “نحن لا نتعامل مع بيئة طبيعية هنا.”
بافتراض أن هذه النجوم الضخمة تشكلت على شكل أزواج ثنائية ، ماذا حدث لرفاقها؟
أحد الاحتمالات هو أن الجاذبية الشديدة للثقب الأسود كانت قادرة على فصل الأنظمة الثنائية عن بعضها ، مما أدى إلى طرد نجم من المجرة تمامًا. يدعم هذه الفرضية ما يسمى بالنجوم فائقة السرعة ، والتي لاحظ علماء الفلك أنها تتسابق خارج المجرة بسرعة تزيد عن مليون ميل في الساعة (1.6 مليون كيلومتر في الساعة).
الاحتمال الآخر هو أن جاذبية الثقب الأسود عطلت الأنظمة الثنائية بما يكفي لتصطدم أزواج النجوم وتندمج. سيتم تجديد شباب النجم المندمج ليبدو أصغر بكثير مما هو عليه بالفعل ، مما قد يساعد في تفسير سبب وجود النجوم التي تظهر في سن صغيرة جدًا في بيئة من غير المحتمل أن تكون قد تشكلت فيها.
وأوضح تشو أن “هذا يشير إلى أن الثقب الأسود يتسبب في اندماج أو انهيار هذه النجوم الثنائية القريبة ، الأمر الذي له آثار مهمة على إنتاج موجات الجاذبية والنجوم فائقة السرعة التي يتم طردها من مركز المجرة”.
