نجم قزم فرعي من النوع ب

تصور فني لنجم من نوع sdB، يظهر بقعة ساخنة عملاقة [ 1 ]
مقطع عرضي تخطيطي لنجم قزم فرعي من النوع B

النجم القزم الفرعي من النوع B ( sdB ) هو نوع من النجوم القزمة الفرعية ذات النوع الطيفي B. يختلف هذا النوع عن النجم القزم الفرعي النموذجي بكونه أكثر سخونة وسطوعًا. [ 2 ] يقع هذا النوع على " الفرع الأفقي الأقصى " لمخطط هرتزبرونغ-راسل . تبلغ كتلة هذه النجوم حوالي 0.5 كتلة شمسية، وتحتوي على حوالي 1% فقط من الهيدروجين ، والباقي هيليوم . يتراوح نصف قطرها بين 0.15 و0.25 نصف قطر شمسي، وتتراوح درجة حرارة سطحها بين 20,000 و40,000 كلفن (19,700 إلى 39,700 درجة مئوية؛ 35,500 إلى 71,500 درجة فهرنهايت) .   

التكوين والتطور

تمثل هذه النجوم مرحلة متأخرة في تطور بعض النجوم، تحدث عندما يفقد النجم العملاق الأحمر طبقاته الخارجية من الهيدروجين قبل أن يبدأ لبه بدمج الهيليوم . لا تزال أسباب هذا الفقدان المبكر للكتلة غير واضحة، ولكن يُعتقد أن تفاعل النجوم في نظام نجمي ثنائي هو أحد الآليات الرئيسية. قد تكون الأقزام الفرعية المفردة ناتجة عن اندماج قزمين أبيضين . من المتوقع أن تتحول نجوم sdB إلى أقزام بيضاء دون المرور بمراحل عملاقة أخرى.

تُعدّ النجوم شبه القزمة من النوع B، لكونها أكثر سطوعًا من الأقزام البيضاء، عنصرًا هامًا في تجمعات النجوم الساخنة في الأنظمة النجمية القديمة، مثل العناقيد الكروية ، وانتفاخات المجرات الحلزونية ، والمجرات الإهليلجية . [ 3 ] وهي بارزة في صور الأشعة فوق البنفسجية. ويُعتقد أن النجوم شبه القزمة الساخنة هي سبب ارتفاع شدة الإضاءة في نطاق الأشعة فوق البنفسجية للمجرات الإهليلجية. [ 2 ]

تشير التقديرات إلى أن نجمًا قزمًا فرعيًا واحدًا من النوع B بكتلة 1 M سيستمر لمدة 100 مليون سنة تقريبًا. [ 4 ] 

تاريخ

اكتشف فريتز زويكي وهوماسون نجومًا شبه قزمة من النوع B حوالي عام 1947، عندما رصدا نجومًا زرقاء خافتة حول القطب المجري الشمالي. وفي مسح بالومار-غرين، تبين أنها أكثر أنواع النجوم الزرقاء الخافتة شيوعًا، والتي يزيد قدرها الظاهري عن 18. وخلال ستينيات القرن العشرين، كشف التحليل الطيفي أن العديد من هذه النجوم تعاني من نقص في الهيدروجين، حيث تقل وفرته عن النسبة المتوقعة وفقًا لنظرية الانفجار العظيم . وفي أوائل سبعينيات القرن العشرين، قاس غرينشتاين وسارجنت درجات الحرارة وقوة الجاذبية ، وتمكنا من تحديد موقعها الصحيح على مخطط هرتزبرونغ-راسل . [ 2 ]

المتغيرات

يوجد ثلاثة أنواع من النجوم المتغيرة في هذه الفئة:

النوع الأول هو نجوم sdBV ذات دورات تتراوح بين 90 و600 ثانية. تُعرف أيضًا باسم  نجوم EC14026 أو V361 Hya. ويُقترح تسمية جديدة لها هي sdBV r ، حيث يرمز r إلى السرعة. [ 5 ] إحدى النظريات التي تفسر تذبذبات هذه النجوم هي أن تغيرات سطوعها ناتجة عن تذبذبات نمطية صوتية ذات درجة منخفضة (l) ورتبة منخفضة (n). وتنتج هذه التذبذبات عن تأين ذرات مجموعة الحديد، مما يُسبب العتامة. يكون منحنى السرعة متأخرًا في الطور بمقدار 90 درجة عن منحنى السطوع، بينما يبدو أن منحنيات درجة الحرارة الفعالة وتسارع الجاذبية السطحية متوافقة في الطور مع تغيرات التدفق. في رسومات بيانية لدرجة الحرارة مقابل جاذبية السطح، تتجمع النبضات قصيرة المدى في ما يسمى بشريط عدم الاستقرار التجريبي، والذي يُحدد تقريبًا بدرجة حرارة تتراوح بين 28000 و35000 كلفن (27700-34700 درجة مئوية؛ 49900-62500 درجة فهرنهايت) وقيمة لوغاريتمية للجاذبية تتراوح بين 5.2 و6.0. ويُلاحظ أن 10% فقط من النبضات قصيرة المدى التي تقع ضمن هذا الشريط التجريبي تنبض.   

أما النوع الثاني فهو النجوم المتغيرة طويلة الدورة، التي تتراوح دوراتها بين 45 و180 دقيقة. ويُقترح تسمية جديدة لها هي sdBV s ، حيث يرمز الحرف s إلى "بطيء". [ 5 ] وتتميز هذه النجوم بتفاوت طفيف جدًا لا يتجاوز 0.1%. وقد سُميت أيضًا PG1716 أو V1093  Her، أو اختصارًا LPsdBV. وتكون نجوم sdB النابضة طويلة الدورة عمومًا أبرد من نظيراتها سريعة الدورة، حيث تتراوح درجة حرارتها بين 23,000 و30,000 كلفن (22,700-29,700 درجة مئوية؛ 40,900-53,500 درجة فهرنهايت) .   

النجوم التي تتذبذب في كلا نظامي الفترات الزمنية تُسمى "النجوم الهجينة"، ولها تسمية قياسية هي sdBV rs . ومن الأمثلة على ذلك النجم DW Lyncis ، المعروف أيضًا باسم HS 0702+6043. [ 5 ]

نجم متغيراسم آخركوكبةالمسافة ( ليلة )
V361 هيدرايEC 14026-2647هيدرا2630
V1093 هيركوليسGSC 03081-00631هرقل2861
إتش دبليو فيرجينيس *HIP 62157بُرْجُ العَذْراء590
نيويورك فيرجينيا *GSC 04966-00491بُرْجُ العَذْراء1800
بيغاسوس V391HS 2201+2610بيغاسوس4570

* نجم ثنائي كسوفي

الأنظمة الكوكبية

هناك أربعة نجوم على الأقل من نوع sdB قد تمتلك أنظمة كوكبية. مع ذلك، في ثلاث من أصل أربع حالات، أشارت الأبحاث اللاحقة إلى أن الأدلة على وجود الكواكب لم تكن قوية كما كان يُعتقد سابقًا، ولم يتم إثبات وجود هذه الأنظمة الكوكبية من عدمه.

كان النجم V391 Pegasi أول نجم من نوع sdB يُعتقد أن له كوكبًا خارج المجموعة الشمسية يدور حوله، [ 6 ] [ 7 ] على الرغم من أن الأبحاث اللاحقة قد أضعفت بشكل كبير الأدلة على وجود الكوكب. [ 8 ]

قد يمتلك نظام كيبلر-70 كوكبين أو أكثر تدور في مدارات متقاربة، [ 9 ] على الرغم من أن الأبحاث اللاحقة [ 10 ] [ 11 ] تشير إلى أن هذا الاحتمال ضعيف. إذا كان كوكبا كيبلر-70 يدوران في مدارات متقاربة موجودين بالفعل، فقد يكونان بقايا نوى عمالقة غازية تدور في مدارات متقاربة. كانت هذه النوى قد ابتلعها النجم العملاق الأحمر الأصلي، وستكون النوى الصخرية/المعدنية هي الأجزاء الوحيدة من الكواكب التي نجت دون أن تتبخر. أو [ 12 ] قد تكون هذه النوى أجزاءً من نواة عملاق غازي أكبر، ابتلعه النجم كما هو موضح، وتفتتت نواته داخل النجم.

قد يمتلك نظام كيبلر-429 ثلاثة كواكب بحجم الأرض تقريبًا تدور في مدارات قريبة جدًا. [ 13 ] إذا وُجدت هذه الكواكب، فستكون مشابهة للكواكب الخارجية المفترضة في نظام كيبلر-70. مع ذلك، طُبقت التقنيات الحديثة نفسها التي شككت في وجود الكواكب الخارجية في نظام كيبلر-70 في هذه الحالة أيضًا [ 11 ] ، وأشارت إلى أن الإشارات الثلاث التي رُصدت قد تكون في الواقع مجرد تشوهات مضللة في البيانات لم تتعامل معها تقنيات التحليل السابقة بكفاءة.

Kepler-451 هو نظام ثنائي متقارب يتكون من نجم قزم فرعي B ونجم قزم أحمر، وتدور حوله الكواكب الثنائية Kepler-451b و Kepler-451c و Kepler-451d. [ 14 ]

مراجع

  1. "تُظهر بيانات المرصد الأوروبي الجنوبي أن النجوم الساخنة تعاني من بقع مغناطيسية عملاقة" . المرصد الأوروبي الجنوبي. 1 يونيو 2020. تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2020 .
  2. 1 2 3 هيبر، أولريش (سبتمبر 2009). "النجوم شبه القزمة الساخنة". المراجعة السنوية لعلم الفلك والفيزياء الفلكية . 47 (1): 211-251 . Bibcode : 2009ARA & A..47..211H . doi : 10.1146/annurev-astro-082708-101836 .
  3. جيفري، سي إس (2005). "النبضات في النجوم شبه القزمة من النوع ب". مجلة الفيزياء الفلكية وعلم الفلك . 26 ( 2-3 ): 261-271 . Bibcode : 2005JApA...26..261J . doi : 10.1007/BF02702334 . S2CID 13814916 . 
  4. شيندلر، جان-تورج؛ غرين، إليزابيث م.؛ أرنيت، دبليو. ديفيد (يونيو 2015). "استكشاف نماذج تطور النجوم من نوع sdB باستخدام MESA" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 806 (2): 178. arXiv : 1410.8204 . Bibcode : 2015ApJ...806..178S . doi : 10.1088/0004-637X/806/2/178 . ISSN 0004-637X . S2CID 118152737 .  
  5. 1 2 3 د. كيلكيني؛ فونتين، ج.؛ غرين، إي إم؛ شو، س. (8 مارس 2010). "تسمية موحدة مقترحة للنجوم شبه القزمة الساخنة النابضة" (ملف PDF) . اللجنتان 27 و42 التابعتان للاتحاد الفلكي الدولي: نشرة معلومات عن النجوم المتغيرة . 5927 (5927): 1. رمز Bibcode : 2010IBVS.5927....1K .
  6. ^ سيلفوتي، ر. شوه، S.؛ جانوليس، ر.؛ سولهايم، جي. بيرنابي، س. أوستنسن، ر. أوسوالت، تد؛ بروني، أنا. جوالاندي، ر.؛ بونانو، أ. فوكلير، ج.؛ ريد، م. تشن، سي دبليو. ليبوفيتش، إي. بابارو، م.؛ باران، أ.؛ شاربينت، S .؛ دوليز، ن.؛ كوالير، س.؛ كورتز، د.؛ موسكاليك، ص. ريدل، ر. زولا، س. (2007)، "كوكب عملاق يدور حول نجم V391 Pegasi ذي الفرع الأفقي المتطرف" (ملف PDF) ، مجلة Nature ، 449 (7159): 189-191 ، Bibcode : 2007Natur.449..189S ، doi : 10.1038/nature06143 ، PMID 17851517 ، S2CID 4342338  
  7. ^ سيلفوتي، ر. شوه، S.؛ جانوليس، ر.؛ سولهايم، جي. بيرنابي، س. أوستينسن، ر. أوسوالت، تد؛ بروني، أنا. جوالاندي، ر.؛ بونانو، أ. فوكلير، ج.؛ ريد، م. تشن، سي دبليو. ليبوفيتش، إي. بابارو، م.؛ باران، أ.؛ شاربينت، S .؛ دوليز، ن.؛ كوالير، س. كورتز، د.؛ موسكاليك، ص. ريدل، ر. زولا، س. (2007)، "كوكب عملاق يدور حول نجم V391 Pegasi ذي الفرع الأفقي المتطرف (معلومات تكميلية)" (ملف PDF) ، مجلة Nature ، 449 (7159): 189-191 ، Bibcode : 2007Natur.449..189S ، doi : 10.1038/nature06143 ، PMID 17851517 ، S2CID 4342338  
  8. سيلفوتي، ر.؛ شو، س.؛ كيم، س.ل.؛ لوتز، ر.؛ ريد، م.؛ بيناتي، س.؛ جانوليس، ر.؛ لانتييري، ل.؛ أوستنسن، ر.؛ مارش، ت.ر.؛ ديلون، ف.س. (مارس 2018)، "إعادة النظر في النجم النابض من نوع sdB، V391 Peg، وكوكبه العملاق المفترض، بعد 13 عامًا من البيانات الضوئية المتسلسلة زمنيًا."، علم الفلك والفيزياء الفلكية ، 611 : A85، arXiv : 1711.10942 ، Bibcode : 2018A & A...611A..85S ، doi : 10.1051/0004-6361/201731473 ، S2CID 119492634 
  9. شاربينيه، س.؛ وآخرون (21 ديسمبر 2011)، "نظام مضغوط من الكواكب الصغيرة حول نجم عملاق أحمر سابق"، مجلة نيتشر ، 480 (7378): 496-499 ، Bibcode : 2011Natur.480..496C ، doi : 10.1038/nature10631 ، PMID 22193103 ، S2CID 2213885   
  10. كرزيسينسكي، ج. (25 أغسطس 2015)، "المرشحون الكوكبيون حول النجم النابض sdB KIC 5807616 يُعتبرون موضع شك"، علم الفلك والفيزياء الفلكية ، 581 : A7، Bibcode : 2015A & A...581A...7K ، doi : 10.1051/0004-6361/201526346
  11. 1 2 بلوكيسز، أ.؛ كرزيسينسكي، ج.؛ كيدزيورا-تشودتشر، ل. (4 يوليو 2019)، "تحليل البصمات الكوكبية الخارجية المفترضة الموجودة في منحنيات الضوء لنجمين من نوع sdBV رُصدا بواسطة كيبلر"، علم الفلك والفيزياء الفلكية ، 627 : A86، arXiv : 1906.03321 ، Bibcode : 2019A & A...627A..86B ، doi : 10.1051/0004-6361/201835003 ، S2CID 182952925 
  12. بير، إي.؛ سوكر، ن. (26 مارس 2012)، "كوكب ضخم دُمر بفعل المد والجزر باعتباره سلف الكوكبين الخفيفين حول النجم SDB KIC 05807616"، رسائل المجلة الفيزيائية الفلكية ، 749 (1): L14، arXiv : 1202.1168 ، Bibcode : 2012ApJ...749L..14B ، doi : 10.1088/2041-8205/749/1/L14 ، S2CID 119262095 
  13. ^ سيلفوتي، ر. شاربينت، S .؛ جرين، إي؛ فونتين، ج.؛ تلتينج، JH. أوستينسن، RH. فان غروتيل، ف؛ باران، AS؛ شوه، S.؛ Fox-Machado، L. (أكتوبر 2014)، “اكتشاف كيبلر لنظام كوكبي متطرف جديد يدور حول النابض subdwarf-B KIC 10001893”، علم الفلك والفيزياء الفلكية ، 570 : A130، أرخايف : 1409.6975 ، بيب كود : 2014A & A …570A.130S , دوى : 10.1051/0004-6361/201424509
  14. إسمر، أكرم مراد؛ باشتورك، أوزغور؛ سلام، سليم عثمان؛ عليش، سنان (2022-03-04). "الكشف عن كوكبين دائريين إضافيين حول كيبلر -451" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 511 (4): 5207–5216 . أرخايف : 2202.02118 . بيب كود : 2022MNRAS.511.5207E . دوى : 10.1093/mnras/stac357 . ISSN 0035-8711 .