باستخدام مصفوفة خط الأساس الطويل جدًا من NSF ، أجرى فريق دولي من علماء الفلك قياسًا هندسيًا مباشرًا للمسافة إلى نجم XTE J1810-197 المغناطيسي الذي يقع في كوكبة القوس. 

النجوم المغناطيسية هي عبارة عن نجوم نيوترونية – بقايا فائقة الكثافة من  النجوم الضخمة التي انفجرت على شكل مستعر أعظم – بمجالات مغناطيسية فائقة  للغاية حيث يعتبر المجال المغناطيسي لنجم مغناطيسي نمطي أقوى بترليون مرة من المجال المغناطيسي للأرض، الأمر الذي بدوره يجعل هذه النجوم  من أكثر الأجسام مغناطيسية في الكون، وبالتالي يمكن أن ينبعث منها دفعات قوية من الأشعة السينية وأشعة جاما وقد أصبحت مؤخرًا مرشحًا رئيسيًا لمصادر الاندفاعات الراديوية السريعة (FRBs). 

تم اكتشاف النجم المغناطيسي XTE J1810-197 في عام 2003 ، وكان الأول من بين ستة أجسام فقط من هذا القبيل الذي يتم العثور عليه وهو يصدر نبضات راديو.

واستمر في ذلك من 2003 حتى 2008 ، ثم توقفت لمدة عشر سنوات حتى استأنف بث نبضات الراديو الساطعة في ديسمبر عام 2018 .

استخدم عالِم الفلك Hao Ding وزملاؤه في جامعة سوينبيرن للتكنولوجيا مصفوفة خط الأساس الطويل جدًا (VLBA) لمراقبة النجم المغناطيسي XTE J1810-197 بانتظام من يناير إلى نوفمبر عام 2019 ، ثم عاودوا مراقبته  مرة أخرى خلال مارس وأبريل من هذا العام -2020- . 

من خلال رؤية النجم المغناطيسي من الجوانب المتقابلة من مدار الأرض حول الشمس ، تمكن فريق العلماء من اكتشاف تحول طفيف في موضعه الظاهر فيما يتعلق بالأجسام التي تقع بالخلفية البعيدة جدًا. 

هذا التأثير – الذي يدعى المنظور النجمي – ساعد العلماء في استخدام الهندسة لقياس مسافة هذه الأجسام مباشرة. 

قال Ding: “هذا هو أول قياس بواسطة المنظور النجمي  لنجم مغناطيسي ، والذي يظهر أن نجم XTE J1810-197 يعتبر من بين أقرب النجوم المغناطيسية المعروفة – حوالي 8100 سنة ضوئية – مما يجعله هدفًا رئيسيًا للدراسة المستقبلية”.

وأشار الدكتور آدم ديلر ، من جامعة سوينبورن إلى الهدف من معرفة المسافة لهذا النجم المغناطيسي قائلا : “إن وجود مسافة دقيقة لهذا النجم المغناطيسي يعني أنه يمكننا حساب قوة النبضات الراديوية القادمة منه بدقة ….إذا كان هذا النجم  يصدر شيئًا مشابهًا لـ FRB ، فسنعرف مدى قوة هذا النبض.”

“تتنوع ال FRBs في قوتها ، لذلك نود أن نعرف ما إذا كانت النبضات المغناطيسية تقترب أو تتداخل مع قوة ال FRBs المعروفة.”

قال الدكتور والتر بريسكن ، عالم الفلك في المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي ، “إن مفتاح الإجابة على هذا السؤال هو الحصول على مسافات لنجوم مغناطيسية أكثر ، حتى نتمكن من توسيع العينة والحصول على المزيد من البيانات، والأداة المثالية للقيام بذلك هي ال VLBA  “.

قال دينغ: “نحن نعلم أن النجوم النابضة ، مثل تلك الموجودة في سديم السلطعون الشهير ، تنبعث منها نبضات عملاقة ، أقوى بكثير من نبضاتها المعتادة “.

” لذلك سيساعدنا تحديد المسافات للنجوم المغناطيسية على فهم هذه الظاهرة ، ومعرفة ما إذا كانت FRBs هي أكثر الأمثلة على النبضات العملاقة.”

^{Image Credit: VIMOS, VLT, ESO}

في الكون البعيد ، يبدو أن الوقت يمر ببطء وذلك لأن الضوء الممتد بمرور الوقت يتحول نحو النهاية الحمراء للطيف (انزياح أحمر) ، فإن علماء الفلك قادرين على استخدام إبطاء الزمن الكوني للمساعدة في قياس المسافات الشاسعة في الكون.

 تم تمييز الضوء القادم من المجرات البعيدة إلى الألوان المكونة له (الأطياف)  الأمر الذي بدوره سيسمح لعلماء الفلك بقياس الانزياح الأحمر الكوني للخطوط الطيفية المعروفة.

 الحداثة في هذه الصورة المميزة هي أنه يمكن قياس المسافة لمئات المجرات من خلال إطار واحد فقط ، في هذه الحالة إطار واحد تم التقاطه بواسطة الطيف المرئي (VIMOS) الذي يعمل في مجموعة التلسكوب الكبير جدًا (VLT) في تشيلي.

 سيسمح تحليل التوزيع الفضائي للأجسام البعيدة بإلقاء نظرة ثاقبة على معرفة متى وكيف تشكلت النجوم والمجرات وأيضا كيف تجمعت وتطورت في بداية الكون.

تعتبر كوكبة الجبار كوكبة مألوفه جدا حيث أن مواقع نجومها التي تظهر على بعدين تخلق لنا نمطا معروفا ويمكن تمييزه من سماء الأرض الليلية.  

ربما لن يبدو الجبار لنا مألوفا من خلال هذه الصورة ثلاثية الأبعاد والتي يعيد فيها هذا الرسم التوضيحي بناء المواقع النسبية لنجوم الجبار اللامعة، بما في ذلك البيانات المأخوذة من أرشيف أبرخش – فلكي يوناني اشتهر في القرن الثاني قبل الميلاد-  لمسافات اختلاف المناظر. 

يدعى أبعد نجم ظاهر في هذه الصورة نجم النيلم الذي يعد النجم الأوسط بين النجوم الثلاثة المشكلة لحزام الجبار كما تتم رؤيته من الأرض حيث يبعد عنا حوالي 200 سنة ضوئية أي ما يقرب ثلاثة أضعاف بُعد رفاقه نجوم النيتاك و مينتاكا عن الأرض. على الرغم من أن نجمي ريجيل و بيتلجوس يبدوان أكثر إشراقا في سماء الأرض إلا أن النيلم يعد ألمع النجوم المعروفة في كوكبة الجبار . 

تجدر الإشارة إلى أنه في أرشيف أبرخش يمكن أن تتواجد أخطاء في قياس النجوم في كوكبة الجبار والتي يمكن أن تكون أخطاء مسافة تقدر ب100 سنة ضوئية أو نحو ذلك.

تقع مجرة Arp 78 اللولبية الغريبة ضمن حدود رأس كوكبة الحمل وتبعد عن سدم ونجوم مجرتنا – درب التبانة – حوالي 100 مليون سنة ضوئية، تمتد هذه الجزيرة الكونية – المعروفة أيضا ب NGC 772 – إلى حوالي أكثر من 100 ألف سنة ضوئية وتظهر ذراعا لولبيا خارجيا كما هو مبين في هذه الصورة الكونية المفصلة. 

ويظهر في أعلى يمين المجرة اللولبية مجرة NGC 770 المرافقة حيث أن شكلها غير الواضح ومظهرها الإهليلجي يتباين بشكل جميل مع نجم درب التبانة اللامع في المقدمة بلون أصفر. 

من المحتمل أن تكون الذراع الحلزونية الكبيرة لـ Arp 78 ، التي تتبع على طول ممرات الغبار الكاسحة والمحاطة بمناطق انتشار الحشود النجمية الزرقاء الصغيرة ، ناتجة عن تفاعلات المد الجاذبي حيث يبدو أن هناك تيارات خافتة من المادة الكونية تربط Arp 78 بالمجرات المجاورة لها. 

يعرف هذا القزم الأبيض ب1856+534 – ويطلق عليه أيضا  TIC 267574918 ، LP 141-14 – والقزم الأبيض هو عبارة عن بقايا نجم شبيه بالشمس ، تقلص إلى حد كبير إلى حجم الأرض تقريبًا ، لكنه يحتفظ بنصف كتلة الشمس إنه يمتد على مدى 18000 كم ، وعمره يصل على الأقل 6 بلايين سنة  وهو عضو بعيد في نظام النجوم الثلاثية. 

تجدر الإشارة إلى ان هذا الكوكب الضخم المكتشف حديثا يصل حجمه تقريبا إلى حجم المشتري وتم تعريفه  باسم WD 1856+534b . ويدور هذا الكوكب الضخم حول القزم الأبيض مرة كل 1.4 يوم – أي أنه أسرع ب 60 مرة من دوران عطارد حول شمسنا – . 

عبّر المؤلف الرئيسى الدكتور أندور فاندربيرغ ، عالم الفلك في قسم علم الفلك في جامعة ويسكونسن ماديسون عن هذا الاكتشاف قائلا: ” لم نشهد من قبل دليلًا على اقتراب كوكب بشكل كبير من قزم أبيض تمكن بعدها من النجاة …. إنها حقا مفاجأة سارة”. 

قال المؤلف المشارك الدكتور سيي شو ، مساعد عالم الفلك في مرصد الجوزاء: “لقد عرفنا منذ فترة طويلة أنه بعد ولادة الأقزام البيضاء ، يمكن للأجسام الصغيرة البعيدة مثل الكويكبات والمذنبات أن تنتشر إلى الداخل نحو هذه النجوم”. وأضاف: “عادة ما يتم تحطيمها  نتيجة الجاذبية القوية لقزم أبيض وتتحول إلى قرص حطام.”

يقترح فريق البحث عدة سيناريوهات قد تدفع كوكب WD 1856 + 534b إلى مساره البيضاوي حول القزم الأبيض.  حيث أنه  من الممكن أن يكون هذا المسار دائريًا بمرور الوقت  عندما كانت  جاذبية النجم تقوم بتمديد المسار، مما أدى إلى حدوث مدّ هائل قام بتشتيت طاقته المدارية.

وقالت المؤلفة المشاركة الدكتورة جولييت بيكر ، عالمة الكواكب في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “الحالة الأكثر احتمالاً تتضمن وجود عدة أجسام أخرى بحجم المشتري قريبة من المدار الأصلي لـ كوكب WD 1856 + 534b”.

تأثير الجاذبية للأجسام الكبيرة يمكن أن يؤدي إلى عدم الاستقرار الذي تحتاجه لدفع كوكب إلى الداخل، لكن في هذه المرحلة لا يزال هناك المزيد من النظريات أكثر من النقاط المرجعية للبيانات. 

تتضمن السيناريوهات المحتملة الأخرى سحب الجاذبية التدريجي للنجمين الآخرين في  هذا النظام ، الأقزام الحمراء G 229-20A و G 229-20B ، على مدى مليارات السنين وتحليق  نجم شارد عمل على تشتيت النظام.

يعتقد الفريق أن هذه التفسيرات وغيرها أقل احتمالية لأنها تتطلب ظروفًا مضبوطة بدقة لتحقيق نفس التأثيرات مثل الكواكب المصاحبة العملاقة المحتملة.

أشار الدكتور فاندربيرج إلى أن : ” الجزء الأكثر إثارة في هذا العمل هو ما يعنيه لكل من القابلية للعيش فيه بشكل عام – هل يمكن أن تكون هناك مناطق مضيافة في هذه الأنظمة الشمسية الميتة – بالإضافة إلى قدرتنا على إيجاد دليل على قابلية السكن في مثل هذا الكوكب”

^{Image Credit: NASA, SDO}

يؤكد الاتجاه العام لبيانات البقع الشمسية الشهرية الآن أن الحد الأدنى لدورة 11 عامًا تقريبًا من النشاط الشمسي قد حدثت في ديسمبر 2019 ، مما يمثل بداية الدورة الشمسية 25.

تظهر هذه الشمس الهادئة – في أدنى نشاط لها – على يمين هذا المنظر نصف الكروي المنقسم بينما يظهر في جهة اليسار الشمس النشطة عند الحد الأقصى المعترف به لدورة الطاقة الشمسية الـ 24 التي تم التقاطها في أبريل 2014. 

هذه الصور ذات الأشعة فوق البنفسجية – الملتقطة بواسطة مرصد ديناميكا الشمس – تسلط الضوء على الحلقات الإكليلية والمناطق النشطة مع وجود ذرات الحديد شديدة التأين. 

كانت الدورة الشمسية ال 24 ، التي تقود طقس الفضاء حول كوكبنا ، هادئة نسبيًا والتنبؤات بأن الدورة 25 ستكون هادئة أيضًا. 

ومن المتوقع أن يكون الحد الأقصى لنشاط الدورة 25  في يوليو 2025. 

تعتبر الدورة الشمسية الأولى ، وهي أول دورة شمسية تم تحديدها من السجلات المبكرة لبيانات البقع الشمسية ، أن تكون قد بدأت بحد أدنى في فبراير 1755. 

أيقظ HL Tauri الاهتمام بتخمين بيير سيمون لابلاس لعام 1796 بأن سحب الغازات النجمية البدائية حول النجوم الجديدة تتكثف لتشكل حلقات ثم كواكب.

إن صورة HL Tauri التي تم التقاطها في أكتوبر 2014 بواسطة مصفوف مرصد أتاكاما المليمتري الكبير- هي المرة الأولى التي يتم فيها تصوير حلقات كوكبية بمثل هذه التفاصيل الواضحة، وهي بمثابة تأكيد لتخمين لابلاس. 

قال الدكتور هومي: “يمكننا ملاحظة العديد من السحب الغازية في الكون والتي يمكن أن تتطور إلى نظام شمسي”. تُظهر بيانات الرصد الحديثة أن الأنظمة الشمسية وفيرة في الكون ، وبعضها قد يكون موطنا لأنواعًا مختلفة من الحياة.

وأضاف هومي: “لقد تمكنت من تقديم ثلاثة حلول تحليلية توضح أن الحلقات يمكن أن تتشكل ، وبصيرة لا يمكن الحصول عليها من نظام المعادلات الأصلي”. وأضاف”التحدي الحقيقي هو إظهار أن الحلقات يمكن أن تتطور أكثر لتكوين الكواكب.”

تساءل الدكتور هومي عن تكوين الأنظمة الشمسية وتطورها في الكون: وكيف تتشكل وما المسار الذي ستتبعه في المستقبل؟ وأشار إلى أن القضية الأساسية كانت وما زالت تتمحور حول تتطور سحابة بدائية من الغاز تحت تأثير جاذبيتها الخاصة لتكوين نظام شمسي.

في الدراسة الجديدة ، استخدم هومي معادلات أويلر بواسون ، التي تصف تطور السحب الغازية ، واختصرها من ستة إلى ثلاث معادلات نموذجية لتطبيقها على سحب الغاز المتناظرة المحورية.

واعتبر السائل في سحابة الغاز البدائية تدفق مائع طبقي غير قابل للضغط وحلول مشتقة تعتمد على الوقت لدراسة تطور أنماط الكثافة والتذبذبات في السحابة هذا يضفي المصداقية على فرضية لابلاس لعام 1796 بأن نظامنا الشمسي قد تشكل من غبار وغاز مماثل حول الشمس.  

يوضح عمله أنه في ظل الظروف المناسبة ، يمكن أن تتكون الحلقات من سحابة الغبار والغاز. إنه يضفي مصداقية على فرضية لابلاس عام 1796 بأن نظامنا الشمسي قد تشكل من غبار وغاز مماثل حول الشمس.

^{Image Credit: NASA’s GSFC, U. Arizona, OSIRIS-REx Lockheed Martin}

لطالما كان السبب وراء قذف كويكب بينو للحصى في أرجاء الفضاء غير مؤكدا حيث أن أمر اكتشافه – بواسطة عدة زيارات لمركبة ORISIS-REx التابعة لوكالة ناسا الفضائية – كان أمرا غير متوقعا، تتضمن فرضيات القذف الرئيسية تأثيرات النيازك التي تدور حول الشمس والانبعاث المفاجئ لنفث بخار الماء. 

هذه الصورة المركبة من صورتين تعرض لنا حادثة لفظ الحصى التي وقعت في أوائل 2019. ويظهر لنا في جهة اليمين أيضا انعكاس أشعة الشمس على قطع الحصى المقذوفة بحيث تبدو لامعة وبراقة.

 تُظهر البيانات والمحاكاة أن الحصى الكبيرة تسقط عادةً خلف الكويكب الدوار الذي يبلغ طوله 500 متر، بينما تتفتت الصخور الأصغر حجمًا حول السطح ، وتفلت الصخور الأصغر تمامًا من الجاذبية المنخفضة للكويكب. 

كان يعتقد في السابق أن هذه المواد المقذوفة من كويكب بينو هي المسؤولة عن تشكل ذيول المذنبات، و الزخات الشهبية التي نراها في سماء ليل الأرض. 

وصلت مركبة OSIRIS-REx إلى كويكب بينو 101955 في أواخر 2018 وحسب الخطة الموضوعة من المتوقع أن تهبط إلى سطح هذا الكويكب وتقوم بجمع العينات في أكتوبر 2020، وبمرور كل شيء حسب ما هو مخطط له هذه العينات ستصل إلى الأرض ليتم تحليلها في حلول 2023. 

من الجدير ذكره أنه تم اختيار كويكب بينو كوجهة لـمركبة OSIRIS-REx لأن سطحه يوحي بإمكانية الكشف عن مركبات عضوية من الأيام الأولى لنظامنا الشمسي، وهي مركبات كان من الممكن أن تكون اللبنات الأساسية للحياة على الأرض.

وجد العلماء مؤخرا أن هذه الكواكب الخارجية الغنية بالكربون تتوفر بها جميع الظروف اللازمة من الضغط والحرارة والمياه لتقوم بتشكيل الألماس. وأضاف الباحثون أن هذه الكواكب الخارجية يمكن أن تشكل أيضًا السيليكا، وهو أكسيد السيليكون الموجود في الطبيعة على شكل كوارتز. 

يقول الباحث الرئيسي هاريسون ألين-سوتر من كلية الأرض واستكشاف الفضاء بجامعة ولاية أريزونا: “لا تشبه هذه الكواكب الخارجية أي شيء في نظامنا الشمسي”.

من المعلوم أن النجوم والكواكب التي لها ذات النظام الشمسي تتشكل من نفس سحابة الغاز والغبار لذلك يكون لها بعض التشابه في التركيب.

في حين أن كواكب مثل الأرض غالبًا ما تدور حول نجوم ذات نسب منخفضة في نسب الكربون إلى الأكسجين، فإن الكواكب الخارجية التي تدور حول نجوم ذات نسبة كربون إلى أكسجين أعلى من المرجح أن تكون كواكب غنية بالكربون.

لذلك ، في حين أن محتوى الأرض من الماس منخفض (حوالي 0.001٪) ، فإن الكواكب الخارجية الغنية بالكربون يمكن أن تكون مليئة بالألماس ، كما قال الباحثون في نفس البيان.

لاختبار كيف وما إذا كانت هذه الكواكب يمكن أن تشكل الالماس (والسيليكا) ، قام العلماء باستنساخ الأجزاء الداخلية للكواكب الخارجية الغنية بالكربون في المختبر، لقد قاموا بذلك عن طريق استخدام خلايا سندان الألماس ذات الحرارة العالية والضغط العالي (أجهزة الضغط العالي المستخدمة لضغط قطع صغيرة من المواد إلى ضغوط شديدة). ثم قام الباحثون بغمر كربيد السيليكون – المكون من السيليكون والكربون – في الماء
و ضغطها إلى ضغوط عالية بين الماستين. وخلال هذه العمليات قاموا أيضا  باستخدام الليزر لتسخين العينة.

في مراقبة هذه العملية بقياسات الأشعة السينية ، وجد الباحثون أن كربيد السيليكون تحول إلى ألماس وسيليكا. ومع ذلك ، يعتقد الفريق العلمي أن هذه الكواكب الماسية لن تكون على الأرجح مناسبة للعيش فيها.  ويقدر الباحثون أن معظم الكواكب الغنية بالكربون مثل هذه لن تكون نشطة جيولوجيًا بشكل خاص ، مما قد يجعل غلافها الجوي غير صالح للحياة ، وفقًا للبيان. 

وقال ألين سوتر في البيان: “بغض النظر عن قابلية السكن في هذا الكوكب إلا أن هذه الخطوة تعتبر خطوة إضافية في مساعدتنا على فهم وتوصيف ملاحظاتنا المتزايدة والمتطورة للكواكب الخارجية …. كما أنه كلما تعمقنا أكثر في المعرفة  كلما أصبحنا قادرين على تفسير البيانات الجديدة من المهمات المستقبلية القادمة  بشكل أفضل مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي وتلسكوب نانسي جريس الفضائي الروماني لفهم العوالم الموجودة خارج نظامنا الشمسي.”

في أربعينات القرن الماضي بدأت ناسا بإطلاق القرود إلى الفضاء كاختبار لمعرفة ما قد يحدث للبشر في حال تم إرسالهم إلى الفضاء ، الأمر الذي بدوره قد تسبب في موت ثلاثة قرود حاولت الولايات المتحدة إطلاقها إلى الفضاء حيث كان ثالث قرد ألبرت الثالث الذي لقي حتفه أثناء إرساله إلى الفضاء على متن صاروخ V2.

بدأ هذا الاختبار قبل أكثر من عقد من الزمان قبل إطلاق أي إنسان هناك حيث أنه  تم تخدير القرود جميعًا وتم تغطيتها بأجهزة استشعار ومسبار لمراقبة أعضائها الحيوية. في حين أن الخمسة ألبرت الآخرين الذين تم إطلاقهم على صواريخ V-2 كانوا جميعًا قرود ريسوس ، كان ألبرت الثالث في الواقع قردًا طويل الذيل توفي عندما انفجر صاروخه بعد 10 ثوانٍ من إطلاقه.

توفي اثنين من قرود البرت قبل البرت الثالث لكن بطريقة مختلفة ، الأول بالاختناق والثاني  بمظلة لم تنتشر قبل الهبوط. لم ينجو أي قرد اختبار من إطلاق تجريبي سوى ألبرت السادس في عام 1961 وفي الثمانينات توقفت ناسا عن استخدام القرود للاختبار في رحلاتها الفضائية.