HD 140283

النجم HD  140283 (المعروف أيضًا باسم نجم متوشلخ ) هو نجم شبه عملاق فقير بالمعادن ، يقع على بُعد حوالي 200 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة الميزان ، بالقرب من حدود كوكبة الحواء في مجرة ​​درب التبانة . يبلغ قدره الظاهري 7.205، لذا يمكن رؤيته بالمنظار . وهو أقدم نجم معروف حاليًا. 

يُظهر ضوء النجم HD  140283 انزياحًا طفيفًا نحو الأزرق نظرًا لتحركه باتجاه الأرض بدلًا من ابتعاده عنها ، وقد عُرف لدى علماء الفلك لأكثر من قرن كنجم عالي السرعة استنادًا إلى حركته الذاتية . كشف تحليل طيفي مبكر أجراه جوزيف دبليو تشامبرلين ولورانس آلر أن محتواه من المعادن أقل بكثير من محتوى الشمس. [ 9 ] وتُشير التحليلات الطيفية الحديثة إلى أن محتواه من الحديد أقل بنحو 250 مرة  من محتوى الشمس. وهو أحد أقرب النجوم الفقيرة بالمعادن ( المجموعة  الثانية ) إلى الأرض.

كان النجم معروفًا بالفعل بحلول عام 1912 عندما قام دبليو إس  آدامز بقياس خصائصه الفلكية باستخدام مطياف في مرصد جبل ويلسون . [ 10 ]

العمر والأهمية

نظرًا لأن النجم HD  140283 ليس على التسلسل الرئيسي ولا عملاقًا أحمر ، فقد تم تفسير موقعه المبكر في مخطط هرتزبرونغ-راسل باستخدام بياناته ونماذج نظرية لتطور النجوم تستند إلى ميكانيكا الكم ورصد العمليات في ملايين النجوم لاستنتاج عمره الظاهري. بالنسبة لنجوم الحقل (على عكس النجوم في العناقيد )، من النادر معرفة لمعان النجم ودرجة حرارة سطحه وتكوينه بدقة كافية للحصول على قيمة محددة جيدًا لعمره. ونظرًا لندرتها النسبية، فإن هذا الأمر أكثر ندرة بالنسبة لنجم من النوع  الثاني مثل HD 140283. استخدمت  دراسة نُشرت عام 2013 [ 11 ] أجهزة الاستشعار الدقيقة للتوجيه لتلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا لقياس اختلاف المنظر بدقة (وبالتالي المسافة واللمعان ) للنجم. استُخدمت هذه المعلومات لتقدير عمر النجم.14.46 ± 0.8  مليار سنة. ونظرًا لعدم اليقين في هذه القيمة، فمن المحتمل أن يتعارض عمر النجم هذا مع العمر المحسوب للكون كما حددته نتائج القمر الصناعي بلانك النهائية لعام 2018.13.787 ± 0.020  مليار سنة . [ 1 ] [ 12 ] اقترحت نماذج لاحقة لتطور النجم مراجعة عمره إلى 13.7 مليار سنة [ 13 ] أو 12 مليار سنة، [ 14 ] وقدم تحليل الزلازل النجمية قيمة أكثر دقة.14.2 ± 0.4 مليار سنة. [ 5 ]

أُطلق على هذا النجم اسم " نجم متوشلخ " في الصحافة الشعبية نظرًا لقدمه، [ 15 ] [ 16 ] ويُعتقد أنه تشكّل بعد الانفجار العظيم بفترة وجيزة ، [ 1 ] وهو من أقدم النجوم المعروفة حتى عام 2021. [ 14 ] وقد أظهر البحث عن هذه النجوم الفقيرة جدًا بالحديد أنها في معظمها شذوذات في العناقيد الكروية وهالة المجرة . ويتوافق هذا مع فكرة أنها من النجوم النادرة التي نجت من جيلها. إذا صحّ ذلك، فإن البيانات المرئية الظاهرة لأقدم هذه النجوم تُمكّننا من تحديد حد أقصى لتاريخ مرحلة إعادة التأين (أول مرحلة لتكوّن النجوم) في الكون ، بشكل مستقل عن النظريات والأدلة المتعلقة بالملايين القليلة الأولى من السنين بعد الانفجار العظيم . [ 17 ] معظم نجوم المجموعتين  الثانية والثالثة  لم تعد قابلة للرصد.

تساعد دراسات النجم علماء الفلك على فهم التاريخ المبكر للكون. تشير نسب المعادن المنخفضة جدًا، وإن لم تكن معدومة، في نجوم مثل HD  140283 إلى أن النجم قد تشكل من مواد موجودة في الجيل الثاني من تكوين النجوم؛ ويُعتقد أن محتواها من العناصر الثقيلة قد أتى من نجوم خالية من المعادن ( نجوم الجيل  الثالث )، والتي لم تُرصد قط. [ 18 ] يُعتقد أن تلك النجوم الأولى قد تشكلت من مواد موجودة بعد بضع مئات الملايين من السنين من الانفجار العظيم، وماتت في انفجارات ( مستعرات عظمى ) بعد بضعة ملايين من السنين فقط. [ 18 ] لم يكن من الممكن أن يتجمع جيل ثانٍ من النجوم، وهو الجيل الذي  يُفترض أن HD 140283 قد تشكل فيه من مواد موجودة، حتى يبرد الغاز، الذي سخن بفعل انفجارات المستعرات العظمى للنجوم السابقة. [ 18 ] تشير هذه الفرضية لولادة مثل هذه النجوم، وأفضل نماذجنا للكون المبكر، إلى أن الوقت الذي استغرقه تبريد الغازات كان على الأرجح بضع عشرات الملايين من السنين فقط. [ 18 ]

تُستخدم نماذج نسب العناصر في هذه النجوم الفقيرة بالمعادن لتوضيح الكثير من إنتاج العناصر النووية المبكرة ("المعادن")، أي العناصر الأخرى غير الهيدروجين والهيليوم، من المستعرات العظمى  لنجوم الجيل الثالث المنقرضة محليًا. قد يكون بعض هذه العناصر مرئيًا بفعل عدسة الجاذبية عند النظر إلى أعمق الصور، مثل حقل هابل فائق العمق (أي وجودها القصير قبل تحولها إلى مستعرات عظمى). وكما هو الحال مع HD 122563 و CS22892-0052 وCD−38 245،  يحتوي HD 140283 على فائض من الأكسجين وعناصر ألفا مقارنةً بالحديد. [ 1 ] في حين أن نسب هذه العناصر أقل بكثير في HD  140283 منها في الشمس، إلا أنها ليست منخفضة كما هو الحال بالنسبة للحديد. وهذا يعني أن الجيل الأول من النجوم أنتج عناصر ألفا بشكل تفضيلي على مجموعات العناصر الأخرى، مثل ذروة الحديد وعملية الالتقاط البطيء للنيوترونات (s-process) . على عكس تلك النجوم الأخرى الفقيرة بالمعادن،  يحتوي HD 140283 على كمية قابلة للكشف من الليثيوم ، نتيجة  لعدم تطور HD 140283 إلى عملاق أحمر ، وبالتالي لم يخضع بعد لأول عملية استخراج . [ 19 ]

بحلول عام 2018، أشارت قياسات اختلاف المنظر التي أجراها مرصد غايا على فهرسه الثاني، غايا DR2 ، إلى مسافة قدرها 62.057 فرسخًا فلكيًا (202.40 سنة ضوئية) مع هامش خطأ قدره 0.44%، والتي تم تحسينها لاحقًا إلى 61.673 فرسخًا فلكيًا (201.15 سنة ضوئية) ± 0.16% في فهرس غايا DR3 . [ 20 ] [ 2 ] وهذا أعلى بكثير من 58.28 فرسخًا فلكيًا (190.1 سنة ضوئية) ± 4% في فهرس هيباركوس [ 21 ] و 58.3 فرسخًا فلكيًا (190 سنة ضوئية) ± 1.5% من قياس اختلاف المنظر باستخدام تلسكوب هابل، والتي استُخدمت في تقديرات العمر السابقة، وتشير إلى كتلة نجمية أكبر وبالتالي عمر أصغر. [ 22 ] عمر        قُدِّر عمر الكوكب بـ 12.0 ± 0.5 مليار سنة في عام 2022 باستخدام نماذج تطورية وملاحظات تداخلية ، [ 14 ] بينما وجدت دراسة أكثر تفصيلًا في عام 2024 عمرًا يتراوح بين 12 و14 مليار سنة، اعتمادًا على الوفرة الكيميائية المستخدمة. [ 22 ] وتوصلت دراسة أجريت عام 2025 باستخدام علم الزلازل النجمية إلى عمر أكثر دقة.14.2 ± 0.4 مليار سنة، وهو ما يزال متوافقًا مع عمر الكون في حدود انحراف معياري واحد . [ 5 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ هـ. إي. بوند؛ إي. بي. نيلان؛ دي. إيه. فاندنبيرغ؛ جي. إتش. شيفر؛ دي. هارمر (٢٠١٣). "HD ١٤٠٢٨٣: نجم في الجوار الشمسي تشكل بعد الانفجار العظيم بفترة وجيزة". رسائل المجلة الفيزيائية الفلكية . ٧٦٥ (١): L١٢. arXiv : ١٣٠٢.٣١٨٠ . Bibcode : ٢٠١٣ApJ...٧٦٥L..١٢B . doi : ١٠.١٠٨٨/٢٠٤١-٨٢٠٥/٧٦٥/١/L١٢ . S٢CID ١١٩٢٤٧٦٢٩ . 
  2. 1 2 3 4 5 6 فاليناري، أ.؛ وآخرون (مجموعة غايا) (2023). " إصدار بيانات غايا 3. ملخص المحتوى وخصائص المسح" . علم الفلك والفيزياء الفلكية . 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode : 2023A & A...674A...1G . doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID 244398875 .  سجل Gaia DR3 لهذا المصدر في VizieR .
  3. 1 2 أ. ج. غالاغر وآخرون (2010). "مزيج نظائر الباريوم للنجم شبه العملاق الفقير بالمعادن HD 140283". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 523 : A24. arXiv : 1008.3541 . Bibcode : 2010A & A...523A..24G . doi : 10.1051/0004-6361/201014970 . S2CID 5920058 .   
  4. غراي، ر.و. (1989). "توسيع نظام تصنيف الطيف MK ليشمل نجوم النوع F من المجموعة المتوسطة II ". المجلة الفلكية . 98 (3): 1049-1062 . Bibcode : 1989AJ.....98.1049G . doi : 10.1086/115195 .  
  5. 1 2 3 4 5 6 لوندكفيست، إم إس؛ لارسن، جيه آر؛ لي، واي؛ وينثر، إم إل؛ بيدينغ، تي آر؛ كيلدسن، إتش؛ وايت، تي آر؛ نيلسن، إم بي؛ بولدجن، جي. (13 أكتوبر 2025). "دراسة زلزالية نجمية للنجم HD 140283: نجم متوشلخ". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 703 : A232. arXiv : 2510.11532 . Bibcode : 2025A & A...703A.232L . doi : 10.1051/0004-6361/202556292 .
  6. 1 2 كاروفيكوفا، إي.؛ وايت، تي آر؛ نوردلاندر، تي.؛ كاساغراندي، إل.؛ أيرلندا، إم.؛ هوبر، دي.؛ جوفري، بي. (2020-08-01). "المعايير النجمية الأساسية للنجوم المرجعية من قياس التداخل CHARA - الجزء الأول: النجوم الفقيرة بالمعادن". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 640 : A25. arXiv : 2006.05411 . Bibcode : 2020A & A...640A..25K . doi : 10.1051/0004-6361/202037590 . ISSN 0004-6361 . 
  7. كاروفيكوفا، آي.؛ وايت، تي آر؛ نوردلاندر، تي.؛ ليند، ك .؛ كاساغراندي، إل.؛ أيرلندا، إم جيه.؛ هوبر، دي.؛ كريفي، أو.؛ ​​مورارد، دي.؛ شيفر، جي إتش.؛ غيلمور، جي.؛ تشيافاسا، إيه.؛ ويتكوفسكي، إم.؛ جوفري، بي.؛ هايتر، يو.؛ ثيفينين، إف.؛ أسبلوند، إم. (2018). "درجات حرارة فعالة دقيقة للنجوم المرجعية الفقيرة بالمعادن HD 140283 وHD 122563 وHD 103095 من قياس التداخل CHARA" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 475 (1): L81. arXiv : 1801.03274 . Bibcode : 2018MNRAS.475L..81K . doi : 10.1093/mnrasl/sly010 .   
  8. ^ "إتش دي 140283" . سيمباد . مركز البيانات الفلكية في ستراسبورغ . تم الاسترجاع في 3 سبتمبر 2017 .
  9. جيه دبليو تشامبرلين؛ إل إتش آلر (1951). "أغلفة الأقزام الفرعية من النوع A و95 ليونيس". المجلة الفيزيائية الفلكية . 114 : 52. Bibcode : 1951ApJ...114...52C . doi : 10.1086/145451 .  
  10. آدامز، دبليو إس (1912). "مطياف النجوم ثلاثي الموشورات لمرصد جبل ويلسون الشمسي" . مجلة الفيزياء الفلكية 35 : 163-182 . Bibcode : 1912ApJ....35..163A . doi : 10.1086/141924 .
  11. "هابل يعثر على شهادة ميلاد أقدم نجم معروف" . Phys.Org . 2013-03-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-03-07 .
  12. تعاون بلانك (2020). "نتائج بلانك 2018. السادس. المعلمات الكونية (انظر ملف PDF، الصفحة 15، الجدول 2)". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 641 : A6. arXiv : 1807.06209 . Bibcode : 2020A & A...641A...6P . doi : 10.1051/0004-6361/201833910 . S2CID 119335614 . 
  13. كريفي، أو. إل.؛ ثيفينين، إف.؛ بيريو، بي.؛ هايتر، يو.؛ فون براون، ك.؛ مورارد، دي.؛ بيغو، إل.؛ بويجيان، تي. إس.؛ كيرفيلا، بي.؛ موريل، بي.؛ بيشون، بي.؛ شيافاسا، إيه.؛ ناردتو، إن.؛ بيرو، ك .؛ ميلاند، إيه.؛ ماك أليستر، إتش. إيه.؛ تين بروميلار، تي. إيه.؛ فارينغتون، سي.؛ ستورمان، جيه.؛ ستورمان، إل.؛ تيرنر، إن. (2015). "نجوم مرجعية لغايا: الخصائص الأساسية لنجم المجموعة الثانية HD 140283 من بيانات التداخل الطيفي والضوئي". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 575 : A26. arXiv : 1410.4780 . Bibcode : 2015A & A...575A..26C . doi : 10.1051/0004-6361/201424310 . S2CID 18003446 .   
  14. جيانغ لينغ تانغ؛ ميريديث جويس (2021). " تقديرات مُنقحة لأفضل تقديرات عمر وكتلة نجم ميثوسيلا HD 140283 باستخدام MESA والتداخل الضوئي وآثارها على الحمل الحراري أحادي البعد" . ملاحظات بحثية من الجمعية الفلكية الأمريكية . 5 (5): 117. arXiv : 2105.11311 . Bibcode : 2021RNAAS...5..117T . doi : 10.3847/2515-5172/ac01ca . S2CID 235166094. 117. 
  15. كروكس، ديفيد (16 أكتوبر 2019). "كيف يمكن لنجم أن يكون أقدم من الكون؟ - ألغاز الفضاء: إذا كان عمر الكون 13.8 مليار سنة، فكيف يمكن لنجم أن يكون عمره أكثر من 14 مليار سنة؟" . Space.com . تاريخ الاطلاع: 18 أكتوبر 2019 .
  16. "هابل يعثر على 'شهادة ميلاد' لأقدم نجم معروف" . ساينس ديلي . 7 مارس 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2013 .
  17. د. ماجايس (23 فبراير 2013). "نجم قديم قريب يكاد يكون بنفس عمر الكون" . يونيفرس توداي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 فبراير 2013 .
  18. 1 2 3 4 ر. كوين (10 يناير 2013). "نجم قريب يكاد يكون بنفس عمر الكون". مجلة نيتشر . doi : 10.1038/nature.2013.12196 . S2CID 124435627 . 
  19. ف. سبايت؛ م. سبايت (1982). "وفرة الليثيوم في نجوم الهالة غير المتطورة ونجوم القرص القديمة - التفسير والنتائج". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 115 (2): 357-366 . Bibcode : 1982A & A...115..357S .
  20. براون، إيه جي إيه ؛ وآخرون ( فريق جايا ) (أغسطس 2018). " إصدار بيانات جايا 2: ملخص المحتويات وخصائص المسح" . علم الفلك والفيزياء الفلكية . 616. A1. arXiv : 1804.09365 . Bibcode : 2018A & A...616A...1G . doi : 10.1051/0004-6361/201833051 . سجل Gaia DR2 لهذا المصدر في VizieR .
  21. فان ليوين، ف. (13 أغسطس/آب 2007). "التحقق من صحة اختزال هيباركوس الجديد". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 474 (2): 653-664 . arXiv : 0708.1752 . Bibcode : 2007A & A...474..653V . doi : 10.1051/0004-6361:20078357 . ISSN 0004-6361 . 
  22. 1 2 غيوم، سي.؛ بولدجن، جي.؛ أمارسي، إيه إم؛ دوبريه، إم إيه؛ لوندكفيست، إم إس؛ لارسن، جيه آر؛ سكوفلير، آر.؛ نويلز، إيه. (2024-11-01). "عمر نجم متوشلخ في ضوء نماذج تطور النجوم ذات الوفرة المُخصصة". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 692 : L3. arXiv : 2411.12343 . Bibcode : 2024A & A...692L...3G . doi : 10.1051/0004-6361/202451782 . ISSN 0004-6361 .