تمنح البيانات الجديدة من تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا الفلكيين فكرة عن الكيفية التي يمكن أن تعمل بها الأقراص الكواكب الأولية كمكبح لإبطاء الدوران النجمي. جمع سبيتزر بيانات عن 500 نجم شاب في سديم الجبار. أسرع النجوم الدوارة ليس لديها أقراص كوكبية في ذلك الوقت. قد يكون المجال المغناطيسي للنجم يتفاعل مع القرص الكوكبي ، مما يبطئ النجم.
وجد علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا أدلة على أن الأقراص المغبرة من المواد المكونة للكوكب تشد وتبطئ النجوم الصغيرة الدوارة التي يحيطون بها.
النجوم الصغيرة مليئة بالطاقة ، تدور حولها مثل قمم في نصف يوم أو أقل. كانوا يدورون بشكل أسرع ، لكن شيئًا ما يضغط على الفرامل. في حين أن العلماء قد افترضوا أن الأقراص المكونة للكوكب قد تكون جزءًا على الأقل من الإجابة ، فإن إثبات ذلك كان من الصعب القيام به حتى الآن.
قالت الدكتورة لويزا ريبول من مركز سبيتزر للعلوم التابع لناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا: "كنا نعلم أن شيئًا ما يجب أن يحافظ على سرعة النجوم تحت السيطرة. الأقراص كانت الإجابة الأكثر منطقية ، ولكن كان علينا أن ننتظر سبيتزر لرؤية الأقراص . "
ريبول ، الذي يعمل على المشكلة منذ ما يقرب من عقد من الزمان ، هو المؤلف الرئيسي لورقة جديدة في عدد 20 يوليو من مجلة الفيزياء الفلكية. النتائج هي جزء من السعي لفهم العلاقة المعقدة بين النجوم الشباب وأنظمتهم الكوكبية المزدهرة.
تبدأ النجوم في الحياة على شكل كرات الغاز المنهارة التي تدور بشكل أسرع وأسرع عندما تتقلص ، مثل تدوير المتزلجين على الجليد وهم يسحبون أذرعهم. بينما تدور النجوم حولها ، يتسطح الغاز الزائد والغبار إلى أقراص شبيهة بالفطيرة. ويعتقد أن الغبار والغاز في الأقراص يتراكمان معًا في نهاية الأمر لتشكيل كواكب.
تدور النجوم النامية بسرعة كبيرة ، بحيث تترك دون رادع ، لن تتقلص أبدًا وتصبح نجومًا. قبل الدراسة الجديدة ، افترض علماء الفلك أن الأقراص قد تبطئ النجوم فائقة السرعة عن طريق الاستيلاء على حقولهم المغناطيسية. عندما تمر حقول النجم من خلال القرص ، يُعتقد أنها تتعثر مثل الملعقة في الدبس. يؤدي هذا إلى تثبيت دوران النجم إلى القرص الذي يتحول ببطء إلى سرعة أكبر ، لذا لا يمكن للنجم المتقلص الدوران بشكل أسرع.
لإثبات هذا المبدأ ، لجأت Rebull وفريقها إلى Spitzer للحصول على المساعدة. تم إطلاق مرصد الأشعة تحت الحمراء في أغسطس 2003 ، وهو خبير في العثور على الأقراص الدوارة حول النجوم ، لأن الغبار في الأقراص يتم تسخينه بواسطة ضوء النجوم ويتوهج في أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء.
استخدم الفريق سبيتزر لمراقبة ما يقرب من 500 نجم شاب في سديم الجبار. قاموا بتقسيم النجوم إلى مغازل بطيئة ومغازل سريعة ، وقرروا أن المغازل البطيئة أكثر عرضة للإصابة بأقراص بخمس مرات من الأقراص السريعة.
"يمكننا الآن أن نقول أن الأقراص تلعب نوعًا ما من الدور في إبطاء النجوم في منطقة واحدة على الأقل ، ولكن قد تكون هناك مجموعة من العوامل الأخرى التي تعمل جنبًا إلى جنب. وقد يتصرف النجوم بشكل مختلف في بيئات مختلفة.
العوامل الأخرى التي تساهم في اختفاء النجم لفترات أطول من الزمن تشمل الرياح النجمية وربما الكواكب كاملة النمو.
إذا كانت الأقراص المكونة للكوكب تبطئ النجوم ، فهل هذا يعني أن النجوم ذات الكواكب تدور ببطء أكثر من النجوم التي لا تحتوي على كواكب؟ ليس بالضرورة ، وفقًا لريبول ، الذي قال إن النجوم الدوارة ببطء قد تستغرق وقتًا أكثر من النجوم الأخرى لمسح أقراصها وتطوير الكواكب. مثل هذه النجوم المتأخرة ستمنح أقراصها في الواقع المزيد من الوقت لوضع المكابح وإبطائها.
في النهاية ، فإن مسألة كيفية ارتباط معدل دوران النجم بقدرته على دعم الكواكب ستقع على عاتق صيادي الكوكب. حتى الآن ، فإن جميع الكواكب المعروفة في الكون تدور حول النجوم التي تدور حولها بتكاسل. تعتبر شمسنا بطيئة ، وهي تتجول حاليًا بمعدل ثورة واحدة كل 28 يومًا. وبسبب قيود التكنولوجيا ، لم يتمكن الباحثون عن الكواكب من العثور على أي كواكب خارج المجموعة الشمسية حول النجوم المتعرجة.
قال الدكتور ستيف ستروم ، عالم الفلك في المرصد الوطني لعلم الفلك البصري ، توكسون ، أريزونا: "سيتعين علينا استخدام أدوات مختلفة للكشف عن الكواكب حول النجوم سريعة الدوران ، مثل الجيل القادم من المقاريب الأرضية والفضائية".
الأعضاء الآخرون في فريق Rebull هم د. جون ستوفر من مركز سبيتزر للعلوم ؛ S. Thomas Megeath في جامعة توليدو ، أوهايو ؛ وجوزيف هورا ولي هارتمان من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، كامبريدج ، ماساشوستس. كما أن هارتمان تابع أيضًا لجامعة ميشيغان ، آن أربور.
يدير مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا ، مهمة تلسكوب سبيتزر الفضائي لمديرية مهمة العلوم التابعة لناسا ، واشنطن. يتم إجراء العمليات العلمية في مركز سبيتزر للعلوم في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. يدير Caltech شركة JPL لصالح وكالة ناسا.
للحصول على رسوم متحركة تصور كيف تبطئ الأقراص النجوم والمزيد من المعلومات حول Spitzer ، قم بزيارة www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
المصدر الأصلي: NASA / JPL / Spitzer News Release
