رقص نجيمتين أوليتين: كيف تولد الأزواج اللامركزية

الأصل: "An Eccentric Massive Protobinary Assembled via a Core-merger Parabolic Encounter"
arXiv:2609.07390v1 · 2026-09-07 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
نجيمتان أوليتان ضخمتان في النظام IRAS 07299−1651 تتحركان في مدار شبه قطع مكافئ، مما يشير إلى اقترابهما مؤخرًا من نواتين مستقلتين.

في سحابة كثيفة من الغاز والغبار، حيث تولد النجوم الضخمة، مرّ نجمان شابان قريبين جدًا من بعضهما مؤخرًا. رقصتهما تستمر حوالي ستين عامًا فقط، ولأول مرة تمكن علماء الفلك من رؤيتها بالتفصيل. يقع النظام IRAS 07299−1651 على بعد 1.4 كيلو فرسخ فلكي منا، وخلال ثماني سنوات من الرصد، تحرك مكوناه في السماء مسافة لا تستطيع العين تمييزها، لكن الأجهزة سجلتها بدقة تصل إلى جزء من عشرة آلاف من الثانية القوسية.

اتضح أن مدار هذا الزوج شبه قطع مكافئ، أي أن النجمين يتباعدان بعد الاقتراب الوثيق، لكنهما ما زالا مرتبطين بجاذبية متبادلة. نقطة الاقتراب الأقصى، الحضيض، تم عبورها حوالي عام 1965، عندما كانت المسافة بين النجمين حوالي 139 وحدة فلكية. للمقارنة، يبعد بلوتو عن الشمس في المتوسط 39.5 وحدة فلكية، لذا اقترب النجمان من بعضهما بمسافة تعادل ثلاثة أضعاف ونصف هذه المسافة فقط.

أقراص النجيمتين الأوليتين تميل بشدة عن مستوى المدار: أحدهما بمقدار 59 درجة، والآخر بمقدار 133 درجة، مما يعني أن الثاني يدور في الاتجاه المعاكس. هذا لا يحدث إذا وُلد النجمان من سحابة دوارة واحدة، لكنه طبيعي بالنسبة للقاء عشوائي بين مسافرين مستقلين.

لماذا هذا مهم؟ معظم النجوم الضخمة تعيش في أزواج، لكن كيف تتشكل هذه الاقترانات بالضبط ظل موضع جدل. أحد السيناريوهات يقول إن النجم ينقسم إلى جزأين أثناء عملية الانكماش، والآخر يقول إن نواتين مستقلتين تقتربان وتأسر إحداهما الأخرى. رصد IRAS 07299−1651 أظهر لأول مرة أن الطريق الثاني ممكن حتى بالنسبة للأزواج الوثيقة التي قد تندمج في المستقبل أو تصبح مصدرًا للموجات الثقالية.

المراقبة المستمرة للنظام ستسمح بتحديد ما إذا كان النجمان سيبقيان معًا أم سيفترقان إلى الأبد. إذا تبين أن المدار قطع زائد، فسيكون ذلك دليلًا مباشرًا على الالتقاط. أما إذا كان الزوج مرتبطًا، فإن الاحتكاك بالغاز سيجعل المدار أكثر استدارة وضيقًا بمرور الوقت. البحث عن أنظمة مماثلة في مناطق أخرى من تشكل النجوم سيساعد في فهم مدى شيوع ولادة الثنائيات الضخمة عبر اللقاءات العشوائية بدلاً من النشأة المشتركة.

حدث الاقتراب عند نقطة الحضيض قبل حوالي 60 سنة فقط، أي أنه وقت الرصد كانت النجوم لا تزال تتباعد بعد أقصى اقتراب. لو نظر علماء الفلك إلى النظام قبل قرن من الزمان، لرأوه في تشكيل مختلف تمامًا.

\ddot{\mathbf{r}} + \frac{G M_{\mathrm{tot}}}{r^3} \mathbf{r} = 0
تسارع الموضع النسبي للنجمين يتناسب عكسيًا مع مربع المسافة ويتجه نحو مركز الكتلة، مما يحدد شكل المدار.
\tau_{\nu,\mathrm{ff}} = 3.366 \times 10^{-7} \left( \frac{T}{10^4 \, \mathrm{K}} \right)^{-1.323} \left( \frac{\nu}{10^9 \, \mathrm{Hz}} \right)^{-2.118} \left( \frac{\mathrm{EM}}{\mathrm{pc}\,\mathrm{cm}^{-6}} \right)
يوضح مدى عتامة البلازما المتأينة للإشعاع الراديوي عند تردد معين؛ ويعتمد على درجة الحرارة والتردد ومقياس الانبعاث.
\cos \psi_{\alpha\beta} = \sin i_\alpha \sin i_\beta \cos(\phi_\alpha - \phi_\beta) + \cos i_\alpha \cos i_\beta
يحسب الزاوية بين مستويي قرصين أو بين قرص ومدار بناءً على ميولهم وزوايا مواقعهم.