أين كان النجم "شولتز" قبل 70 ألف سنة؟

وجدت مجموعه من الباحثين تضم علماء فلك من الولايات المتحدة الأمريكية واوروبا وتشيلي وجنوب إفريقيا، ان نجما خافتا اكتُشف حديثا كان قد مر قبل 70 الف عام علي الارجح خلال سحابة أورت The Oort Cloud.

"اورت" هي سحابه كرويه تقع علي حافه المنطقه المتاثره بجاذبيه الشمس، وتحيط بالنظام الشمسي، وتمتد لمسافه ثلاث سنوات ضوئية، وتدعي بسحابه المذنبات لامتلاءها بالمذنبات طويله الدور، اي التي تستغرق فترات طويله لاستكمال دورتها حول الشمس.

ولم توجد اي دلائل علي الاطلاق تفيد ان هناك نجما اخر قد اقترب من نظامنا الشمسي في السابق لهذه الدرجه.

وفي ورقه بحثيه نشرتها مجله Astrophysical Journal Letters، حلل المؤلف الرئيسي اريك ماماجيك Eric Mamajek من جامعه روشستر، ومساعديه، سرعه ومسار نجم منخفض الكتله يلقب بالنجم "شولتز" Scholz's star.

ويشير مسار النجم الي انه قد مر قبل 70 الف سنه علي بعد 0.8 سنه ضوئيه من الشمس، اي ما يعادل 8 تريليون كيلومتر، والتي تعتبر مسافه قريبه جدا، وفق المعايير الفلكيه فاقرب جيراننا من النجوم هو النجم بروكسيما سنتوري، الذي يبعد مسافه 4.2 سنه ضوئيه.

في الحقيقه اوضح علماء الفلك في الورقه انهم متاكدين بنسبه 98% ان النجم قد مر من خلال ما يعرف بسحابه اورت الخارجيه، ولكن كيف تم اكتشاف ماضي هذا النجم؟ لفت النجم "شولتز" اهتمام "ماماجيك" خلال نقاش مع الباحث المشارك "فالنتين ايفانوف" من المرصد الجنوبي الاوربي.

لهذا النجم مجموعه غير اعتياديه من الخصائص ، فعلي الرغم من كونه قريبا الي حد ما "علي بعد 20 سنه ضوئيه حاليا"، فقد اظهر حركه مماسيه "او حركه جانبيه بالنسبه لنا" بطيئه جدا عبر السماء.

مع ذلك اظهرت قياسات السرعه الشعاعيه او معدل تغير بعد النجم عنا، والتي قام بها ايفانوف ومعاونيه، ان النجم يتحرك بشكل مباشر تقريبا بعيدا عن النظام الشمسي بسرعه كبيره.

ويقول ماماجيك، ان معظم النجوم بهذا القرب تظهر حركه مماسيه اكبر من ذلك كثيرا، مضيفا ان الحركه المماسيه الصغيره اشارت مبدئيا بان ذلك النجم اما انه يتحرك ليلتقي مستقبلا مع النظام الشمسي، او انه كان قد اقترب في الماضي من النظام الشمسي وهو يبتعد عنه الان. لكن قياسات السرعه الشعاعيه متوافقه مع فكره الابتعاد عن محيط الشمس ما يعني ان هذا النجم قد مر في الماضي بالقرب من نظامنا الشمسي.

حدد ايفانوف ومعاونيه خصائص هذا النجم من خلال قياس طيفه وسرعته الشعاعيه عن طريق انزياح دوبلر Doppler shift، فعندما تقترب منك سياره اسعاف سيكون صوتها مختلفا عن الصوت عند ابتعادها.

يعود هذا الاختلاف الي مفعول دوبلر، حيث يتغير تردد الصوت ما بين المنبع المقترب منك والمنبع المبتعد عنك، ويحصل الامر بصوره مشابهه في حاله الضوء ايضا.

اجريت هذه القياسات باستخدام مقياس طيف متموضع علي تليسكوبات كبيره في كل من جنوب افريقيا وتشيلي وبمجرد تجميع العلماء لكل البيانات اكتشفوا ان النجم يتحرك مبتعدا عن النظام الشمسي، وبمتابعه مساره، وذلك بالرجوع بالزمن عن طريق نموذج خط سيره المكتشف، وجدوا ان موقعه قبل 70 الف عام يشير الي مروره في نقطه قريبه نسبيا من شمسنا.

حتي الان، كان اقرب نجم مرشح للمرور بالقرب من مجموعتنا الشمسيه هو "النجم الهارب" HIP 85605، والذي يتوقع ان يمر بالقرب من نظامنا الشمسي خلال 240 الي 470 الف عام من الان.

لكن ماماجيك وزملاءه بيّنوا ان المسافه الحقيقيه التي تفصل ذلك النجم عنا هي اكبر مما هو متوقع، وبالتالي وفقا لنموذج مساره الجديد فانه من غير المرجح ان يمر عبر سحابه اورت.

وبالعوده الي النجم "شولتز"، فقد تم اجراء اكثر من 10 الاف عمليه محاكاه لمدار هذا النجم باستعمال البيانات المجمّعه، واخذوا في الحسبان موضع النجم وبُعد المسافه وسرعته وحقل جاذبيه مجره درب التبانه، بالاضافه لمراعاه موضوع عدم الدقه الاحصائيه في كل من القياسات السابقه.

ووُجِد ان 98% من عمليات المحاكاه السابقه، اظهرت ان النجم مر عبر سحابه اورت ومن نقطه تبعد 0.8 سنه ضوئيه من الشمس، احدي عمليات المحاكاه وجدت ان النجم اجتاز سحابه اورت الداخليه، ما يعني تسببه بما يدعي "زخات المذنبات" فيما لو حدث ذلك.

ومن المهم ذكر ان المذنبات الموجوده في سحابه اورت ترتبط بجاذبيه ضعيفه مع الشمس، ويمكن لاي نجم يعبر هذه السحابه ان يتسبب باضطرابات في مدارات تلك المذنبات وارسالها اما نحو النظام الشمسي الداخلي او نحو الفضاء الخارجي.

اما النجم "شولتز" ذو الكتله المنخفضه فيُعتقد ان تاثيره كان ضعيفا علي سحابه اورت، ويشير ماماجيك الي ان اضطرابات حركيه مهمه قد تحدث بسبب نجوم اخري قريبه، وهذا ما سيتم معرفته قريبا، فقد اطلقت وكاله الفضاء الاوروبيه مؤخرا القمر الصناعي Gaia، لرسم خريطه مفصله عن مسافات وسرعات مليارات النجوم.

هذه البيانات ستمكن الفلكيين من معرفه اي من النجوم كان قد اقترب في الماضي او سوف يقترب في المستقبل من نظامنا الشمسي.

لكن ماذا حل بالنجم "شولتز" في الوقت الحالي؟ انه اصبح قزما احمر خافتا وصغيرا في كوكبه "وحيد القرن" Monoceros، ويبعد تقريبا 20 سنه ضوئيه.

وحتي في الفتره التي مر بها "شولتز" من اقرب نقطه، فقد كان عندها اقل خفوتا بخمسين مره من ما يمكن للعين المجرده رؤيته في الليل، لكن النجم نشيط مغناطيسيا ما يعني امكانيه توهجه لفترات وجيزه، وبالتالي امكانيه سطوعه اكثر بالف مره مما كان عليه، لذا من الممكن ان هذا النجم كان مرئيا بالعين المجرده لاسلافنا منذ 70 الف عام، لدقائق او ساعات قليله خلال فترات توهجه النادره.