ماذا حدث للنجوم المفقودة في قلب مجرتنا درب التبانة؟

أظهرت الملاحظات التي أجراها مرصد كيك في هاواي أن النجوم التي تدور حول الثقب الأسود الهائل في مركز مجرتنا درب التبانة تفتقد بشكل غامض إلى رفقائها.

وغالبا ما تأتي النجوم في شكل ثنائي، وفي جوار شمسنا، تبلغ نسبة أنظمة النجوم الثنائية 70%، ما يعني أنه من بين كل 100 نجمة، يوجد 70 الأنظمة الثنائية، وفقا لـ «روسيا اليوم».

وبالنسبة للنجوم الضخمة، يكون هذا الجزء أعلى، حيث تأتي جميعها تقريبا في شكل ثنائيات أو ثلاثة توائم. ولكن في مركز مجرتنا درب التبانة القصة مختلفة.

وقام فريق بقيادة ديفين تشو من جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، بتحليل 10 سنوات من الملاحظات التي تعقبت 28 نجما يدورون حول الثقب الأسود المركزي الهائل في مجرتنا، والمعروف باسم "منطقة الرامي أ* " (Sagittarius A *)، والذي تبلغ كتلته 4.1 مليون شمس. وتدور جميع النجوم في مدار شهر ضوئي واحد (480 مليار ميل، أو 777 مليار كم) حول الثقب الأسود.

ويشار إلى أن 16 من هذه النجوم المسماة النجوم S وهي نجوم صغيرة جدا (عمرها أقل من ستة ملايين سنة) وهي أكبر بعشرات المرات من شمسنا.

وقال تشو في بيان: "نجوم بهذا العمر الصغير لا ينبغي حتى أن تكون بالقرب من الثقب الأسود في المقام الأول. لم يكن بإمكانها الهجرة إلى هذه المنطقة خلال ستة ملايين عام فقط، ولكن أن يكون لديها شكل نجمة في مثل هذه البيئة المعادية أمر مثير للدهشة".

وكان فريق تشو يبحث عن ثنائيات طيفية. في بعض الأحيان، لا تستطيع حتى أفضل التلسكوبات لدينا حل النظام الثنائي إلى نجمين فرديين. وفي مثل هذه الحالات، فإن الطريقة الوحيدة لتمييز المكونات هي النظر إلى طيفها المشترك ومراقبة تحول دوبلر في الضوء الناجم عن دوران النجوم حول بعضها.

ومع ذلك، وجد فريق تشو أنه لا يوجد أي من النجوم S في شكل ثنائيات، فجميعها منفردة، ما يربك التوقعات بأن النجوم الضخمة عادة ما تتشكل في أنظمة ثنائية أو حتى ثلاثية.

ومن خلال ملاحظاتهم، تمكن تشو وزملاؤه من وضع الحد الأقصى لتجزئة الثنائيات حول "منطقة الرامي أ*" على أنه 47% على الأكثر، وهو أقل بكثير مما هو عليه في محيطنا الشمسي.

وقال تشو: "هذا الاختلاف يتحدث عن البيئة المثيرة للاهتمام بشكل لا يصدق لمركز مجرتنا، نحن لا نتعامل مع بيئة طبيعية هنا".

وبافتراض أن هذه النجوم الضخمة تشكلت كثنائيات، فماذا حدث لرفاقها؟

أحد الاحتمالات هو أن الجاذبية الهائلة للثقب الأسود كانت قادرة على تقسيم الأنظمة الثنائية، ما أدى إلى طرد أحد النجوم خارج المجرة تماما. ويدعم هذه الفرضية ما يسمى بالنجوم فائقة السرعة التي لاحظها علماء الفلك وهي تتسابق خارج المجرة بسرعة تزيد عن مليون ميل في الساعة (1.6 مليون كيلومتر في الساعة).

والاحتمال الآخر هو أن جاذبية الثقب الأسود عطلت الأنظمة الثنائية بما يكفي لتصطدم أزواج النجوم وتندمج. وسيتم تجديد شباب النجم المندمج، ليبدو أصغر بكثير مما هو عليه بالفعل، ما قد يساعد في تفسير سبب وجود النجوم التي تبدو صغيرة جدا في بيئة من غير المحتمل أن تكون تشكلت فيها.

وشرح تشو: "هذا يشير إلى أن الثقب الأسود يدفع هذه النجوم الثنائية القريبة للاندماج أو التعطيل، وهو ما يكون له آثار مهمة على إنتاج موجات الجاذبية والنجوم الفائقة السرعة المقذوفة من مركز المجرة".

نُشرت الدراسة الجديدة الأسبوع الماضي في مجلة Astrophysical Journal.