تم اكتشاف لغز حديدي هائل في السديم الدائري

قد يكون شريط ضخم من الحديد مخبأ داخل السديم الدائري هو بقايا شبحية لكوكب دمره نجم يحتضر.

اكتشف فريق دولي من علماء الفلك بقيادة باحثين في جامعة UCL (كلية لندن الجامعية) وجامعة كارديف ميزة غير متوقعة داخل السديم الدائري المعروف. مخبأة داخل الهيكل المتوهج سحابة من الحديد لم تُرى من قبل على شكل قضيب ضيق.

تم الإبلاغ عن هذا التركيز غير المعتاد لذرات الحديد لأول مرة في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. يأخذ الهيكل شكل شريط طويل يتلاءم بشكل أنيق مع المنطقة الداخلية للسديم، وهو ذو شكل بيضاوي ومألوف من الصور الملتقطة بواسطة التلسكوبات، بما في ذلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي في الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء. ووفقا للباحثين، فإن القضيب الحديدي يمتد حوالي 500 مرة أبعد من ذلك بلوتويدور حول الشمس ويحتوي على كمية من الحديد مماثلة في الكتلة المريخ.

ما هو السديم الحلقي وكيف يتكون؟

تم التعرف على السديم الدائري لأول مرة في عام 1779 من قبل عالم الفلك الفرنسي تشارلز ميسييه في كوكبة ليرا الشمالية.⁽²⁾ وهي عبارة عن غلاف لامع من الغاز يتم إنشاؤه عندما يصل النجم إلى نهاية فترة احتراق الوقود ويطلق طبقاته الخارجية في الفضاء. وفي غضون عدة مليارات من السنين، من المتوقع أن تخضع الشمس لتحول مماثل.⁽³⁾

كيف اكتشف علماء الفلك القضيب الحديدي

تم هذا الاكتشاف باستخدام البيانات التي تم جمعها باستخدام وضع وحدة المجال التكاملي الكبير (LIFU) لأداة جديدة تسمى WHT Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE).⁽⁴⁾ تم تثبيت WEAVE على تلسكوب William Herschel البالغ طوله 4.2 متر التابع لمجموعة Isaac Newton Group.⁽⁵⁾

يتكون LIFU من مئات الألياف الضوئية المجمعة معًا. سمح هذا الإعداد للباحثين بالتقاط الأطياف (حيث يتم فصل الضوء إلى الأطوال الموجية المكونة له) عبر كل جزء من السديم الحلقي وعبر جميع الأطوال الموجية الضوئية، وهو أمر لم يتم تحقيقه من قبل.

ميزة مخفية تم الكشف عنها في البيانات

وأوضح المؤلف الرئيسي الدكتور روجر ويسون، الذي يشغل مناصب في قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس وجامعة كارديف، كيف ظهرت هذه النتيجة. “على الرغم من دراسة السديم الحلقي باستخدام العديد من التلسكوبات والأدوات المختلفة، إلا أن WEAVE سمح لنا بمراقبته بطريقة جديدة، مما يوفر تفاصيل أكثر بكثير من ذي قبل. ومن خلال الحصول على طيف مستمر عبر السديم بأكمله، يمكننا إنشاء صور للسديم بأي طول موجي وتحديد تركيبه الكيميائي في أي موضع.

“عندما قمنا بمعالجة البيانات والتمرير عبر الصور، ظهر شيء واحد واضح مثل أي شيء آخر – هذا “الشريط” غير المعروف سابقًا من ذرات الحديد المتأينة، في منتصف الحلقة المألوفة والمبدعة.”

الأفكار المتنافسة حول أصل الحديد

وفي الوقت الحاضر، لا يعرف العلماء كيف تشكل هذا القضيب الحديدي. ويقول الفريق إن هناك حاجة إلى ملاحظات إضافية لحل اللغز. أحد الاحتمالات هو أن الهيكل يحمل أدلة جديدة حول كيفية قيام النجم المحتضر بطرد مادته. هناك فكرة أخرى أكثر تأملية تشير إلى أن الحديد يمكن أن يكون قوسًا منحنيًا بلازما نشأت عندما تبخر كوكب صخري مع توسع النجم في وقت مبكر من حياته.

وشددت البروفيسور جانيت درو، المؤلفة المشاركة من كلية الفيزياء وعلم الفلك بجامعة كاليفورنيا، على الحاجة إلى مزيد من المعلومات. “نحن بالتأكيد بحاجة إلى معرفة المزيد – وخاصة ما إذا كانت هناك أي عناصر كيميائية أخرى تتعايش مع الحديد المكتشف حديثًا، لأن هذا من المحتمل أن يخبرنا بالفئة الصحيحة من النموذج الذي يجب اتباعه. في الوقت الحالي، نحن نفتقد هذه المعلومات المهمة.”

ما يأتي بعد ذلك للبحث

يقوم الفريق بإعداد دراسة متابعة ويخطط لاستخدام LIFU الخاص بـ WEAVE بدقة طيفية أعلى. ومن المفترض أن تساعد هذه الملاحظات الجديدة في توضيح كيفية تشكل الهيكل الحديدي ومما يتكون.

من المقرر أن يقوم WEAVE نفسه بإجراء ثمانية مسوحات رئيسية على مدى السنوات الخمس المقبلة، لفحص الأجسام التي تتراوح من الأقزام البيضاء القريبة إلى المجرات البعيدة للغاية. أحد فروع المشروع، وهو مسح الفيزياء النجمية والنجمية والبيننجمية بقيادة البروفيسور درو، يرصد بالفعل العديد من السدم المتأينة الإضافية عبر الشمال. درب التبانة.

وأشار الدكتور ويسون إلى أن اكتشافات مماثلة قد تنتظرنا. “سيكون من المفاجئ جدًا أن يكون القضيب الحديدي الموجود في الحلقة فريدًا من نوعه. لذا نأمل، بينما نلاحظ ونحلل المزيد من السدم التي تم إنشاؤها بنفس الطريقة، أن نكتشف المزيد من الأمثلة على هذه الظاهرة، مما سيساعدنا على فهم مصدر الحديد”.

وأضاف البروفيسور سكوت تراجر، عالم مشروع WEAVE في جامعة جرونينجن: “إن اكتشاف هذا الهيكل الرائع الذي لم يكن معروفًا من قبل في جوهرة سماء الليل، والمحبوبة من قبل مراقبي السماء في جميع أنحاء نصف الكرة الشمالي، يوضح القدرات المذهلة لـ WEAVE. ونحن نتطلع إلى العديد من الاكتشافات الأخرى من هذه الأداة الجديدة.”

اعتبارات

1. يُعرف السديم الحلقي أيضًا باسم M 57، وهو يحتل المرتبة 57 في كتالوج ميسييه للسدم والمجموعات النجمية. قام جون إل دراير أيضًا بإدراجه في الفهرس العام الجديد، الذي نشرته الجمعية الفلكية الملكية لأول مرة في عام 1888، حيث يظهر باسم NGC 6720.
2. بمجرد نفاد وقود الهيدروجين من نجم مثل الشمس، فإنه يتوسع ليصبح عملاقًا أحمر شديدًا ويتخلص من طبقاته الخارجية، والتي تبتعد بعد ذلك لتشكل قشرة متوهجة. تُعرف القشرة التي تم إنشاؤها بهذه الطريقة في علم الفلك باسم السديم الكوكبي. يصبح النواة النجمية المتبقية أ قزم أبيض، والتي، على الرغم من أنها لم تعد تحرق أي وقود، إلا أنها تستمر في التألق لأنها تبرد ببطء على مدى مليارات السنين. السديم الدائري هو سديم كوكبي يقع على بعد 2600 سنة ضوئية (أو 787 فرسخ فلكي)، ويعتقد أنه تشكل منذ حوالي 4000 سنة. يؤدي قذف السديم الكوكبي إلى إعادة المادة المتشكلة في النجم إلى الفضاء بين النجوم، وهو مصدر الكثير من الكربون والنيتروجين الموجود في الكون، وهما لبنات البناء الأساسية للحياة على الأرض. النجوم التي تزيد كتلتها عن ثمانية أضعاف كتلة الشمس تشيخ بشكل مختلف، وتنتهي الحياة فجأة في انفجار قوي يسمى المستعر الأعظم، حيث تنهار لتشكل نجمًا. الثقب الأسود أو نجم نيوتروني.
3. تم توفير التمويل لمنشأة WEAVE من قبل UKRI STFC، جامعة أكسفوردSTFC، CNRS-INSU، CONFC. INAOE، وزارة التعليم والعلوم والرياضة في جمهورية ليتوانيا، مرصد كونكولي (CSFK)، معهد ماكس بلانك لعلم الفلك (MPIA Heidelberg)، جامعة لوند، معهد لايبنيز للفيزياء الفلكية بوتسدام (AIP)، مجلس البحوث السويدي، المفوضية الأوروبية. جامعة بنسلفانيا. يتكون اتحاد المسح WEAVE من ING، وشركائها الثلاثة، ممثلين بـ UKRI STFC، وNWO، وIAC، وNOVA، وINAF، وGEPI، وINAOE، وجامعة فيلنيوس، وFTMC – مركز العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا (فيلنيوس)، والمشاركين الفرديين في WEAVE.
4. تلسكوب ويليام هيرشل هو التلسكوب الرائد لمجموعة إسحاق نيوتن (ING)، والذي يعد بدوره جزءًا من مرصد روكي دي لوس موكاتشوس في لا بالما، في جزر الكناري. يتم تشغيل ING بشكل مشترك من قبل المملكة المتحدة (STFC-UKRI) وهولندا (NWO) وإسبانيا (IAC، بتمويل من وزارة العلوم والابتكار والجامعات الإسبانية).

المرجع: “التحليل الطيفي للتصوير لـ NGC 6720: قضيب حديدي في الحلقة” 15 يناير 2026، الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
دوى: 10.1093/mnras/staf2139

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.