العلماء يكتشفون كيف ومتى تموت الشمس.. ستكون ملحمة

كيف ستبدو شمسنا بعد أن تموت؟ وضع العلماء تنبؤات حول الشكل الذي ستبدو عليه نهاية نظامنا الشمسي ، ومتى سيحدث. ولن يكون البشر هناك ليروا الفصل الأخير.

في السابق ، اعتقد علماء الفلك أنه سيتحول إلى سديم كوكبي – فقاعة مضيئة من الغاز والغبار – حتى اقترحت الأدلة أنه يجب أن يكون أكبر قليلاً.

قام فريق دولي من علماء الفلك بتحويلها مرة أخرى في عام 2018 واكتشفوا أن السديم الكوكبي هو بالفعل جثة الشمس الأكثر احتمالا.

يبلغ عمر الشمس حوالي 4.6 مليار سنة ، اعتمادًا على عمر الأجسام الأخرى في النظام الشمسي التي تشكلت في نفس الوقت تقريبًا. بناءً على ملاحظات النجوم الأخرى ، يتوقع علماء الفلك أنها ستصل إلى نهاية عمرها في حوالي 10 مليارات سنة.

هناك أشياء أخرى ستحدث على طول الطريق بالطبع. في غضون حوالي 5 مليارات سنة ، من المتوقع أن تتحول الشمس إلى عملاق أحمر. سيتقلص قلب النجم ، لكن طبقاته الخارجية ستمتد إلى مدار النجم المريخ، تجتاح كوكبنا في هذه العملية. إذا كان لا يزال هناك.

هناك شيء واحد مؤكد: في هذه المرحلة ، لن نكون هناك بالتأكيد. في الواقع ، يبلغ عمر البشرية مليار سنة فقط ما لم نجد طريقة للخروج من هذه الصخرة. وذلك لأن سطوع الشمس يزداد تقريبًا 10٪ كل مليار سنة.

لا يبدو الأمر كثيرًا ، لكن هذه الزيادة في السطوع ستنهي الحياة على الأرض. سوف تتبخر محيطاتنا وسيصبح السطح ساخنًا جدًا بحيث يتعذر تكوين الماء. سنكون بارعين قدر الإمكان.

إنه ما يأتي بعد العملاق الأحمر الذي ثبت أنه من الصعب تحديده. عدة سوابق دراسات ليجدوا هذا لرائعة يتشكل السديم الكوكبي، يجب أن يكون النجم الأولي ضعف كتلة الشمس.

ومع ذلك ، استخدمت دراسة 2018 النمذجة الحاسوبية لتحديد أنه ، مثل 90٪ من النجوم الأخرى ، من المرجح أن تتحول شمسنا من عملاق أحمر إلى قزم أبيض ، ثم تنتهي بسديم كوكبي.

“عندما يموت نجم ، فإنه يقذف كتلة من الغاز والغبار – المعروفة باسم المغلف – في الفضاء. يمكن أن يصل الغلاف إلى نصف كتلة النجم. وهذا يكشف عن لب النجم ، والذي في هذه المرحلة من ينفد وقود حياة النجم ، وينطفئ في النهاية وقبل أن يموت أخيرًا “، يشرح عالم الفيزياء الفلكية ألبرت زيلسترا من جامعة مانشستر في المملكة المتحدة ، أحد مؤلفي المقال.

“عندها فقط يتسبب اللب الساخن في توهج الغلاف المقذوف لمدة 10000 عام – وهي فترة وجيزة في علم الفلك. وهذا ما يجعل السديم الكوكبي مرئيًا. وبعضها ساطع جدًا لدرجة يمكن رؤيتها. يمكن رؤيتها على مسافات كبيرة للغاية تصل إلى عشرات الملايين من السنوات الضوئية ، حيث يكون النجم نفسه خافتًا جدًا بحيث لا يمكن رؤيته “.

يتنبأ نموذج البيانات الذي أنشأه الفريق في الواقع بدورات حياة أنواع مختلفة من النجوم ، لتحديد سطوع السديم الكوكبي المرتبط بكتل مختلفة من النجوم.

السدم الكوكبية شائعة نسبيًا في جميع أنحاء الكون المرئي ، مع السدم الشهيرة مثل سديم اللولب ، سديم عين القط ، سديم الحلقة ، وسديم الفقاعة.

سديم عين القط (ناسا / وكالة الفضاء الأوروبية)

يطلق عليهم اسم السدم الكوكبية ليس لأن لهم أي علاقة بالكواكب ، ولكن لأنه عندما اكتشف ويليام هيرشل الأول في نهاية القرن الثامن عشر ، كانوا كذلك. يشبه في مظهره الكواكب من خلال التلسكوبات في ذلك الوقت.

منذ ما يقرب من 30 عامًا ، لاحظ علماء الفلك شيئًا غريبًا: السدم الكوكبية الأكثر سطوعًا في المجرات الأخرى تتمتع جميعها تقريبًا بنفس مستوى السطوع. هذا يعني أنه ، من الناحية النظرية على الأقل ، من خلال النظر إلى السدم الكوكبية في المجرات الأخرى ، يمكن لعلماء الفلك حساب بعدهم.

أظهرت البيانات أنها كانت صحيحة ، لكن النماذج تناقضتها ، الأمر الذي أزعج العلماء منذ الاكتشاف.

وأضاف: “من المتوقع أن تنتج النجوم القديمة ذات الكتلة المنخفضة سدمًا كوكبية أضعف بكثير من النجوم الأصغر والأكثر ضخامة. لقد أصبحت مصدرًا للصراع على مدار الـ 25 عامًا الماضية”. وأشار زيجلسترا

“تشير البيانات إلى أنه يمكنك الحصول على سديم كوكبي ساطع من نجوم منخفضة الكتلة مثل الشمس ، وقالت النماذج إن ذلك غير ممكن ، فأي شيء أقل من ضعف كتلة الشمس سيجعل السديم الكوكبي أضعف من أن يُرى.”

نجحت نماذج 2018 في حل هذه المشكلة من خلال إظهار أن الشمس تقع تقريبًا عند الحد الأدنى لكتلة نجم يمكنه إنتاج سديم مرئي.

حتى النجم الذي تقل كتلته عن 1.1 مرة كتلة الشمس لن ينتج سديمًا مرئيًا. من ناحية أخرى ، فإن النجوم الأكبر التي تصل كتلتها إلى 3 أضعاف كتلة الشمس ، ستنتج السدم الأكثر سطوعًا.

بالنسبة لجميع النجوم الوسيطة الأخرى ، فإن اللمعان المتوقع قريب جدًا مما لوحظ.

“إنها نتيجة رائعة” ، زيجلسترا وأشار. “ليس لدينا الآن طريقة لقياس وجود النجوم التي يبلغ عمرها مليارات السنين في المجرات البعيدة ، وهو نطاق يصعب قياسه بشكل ملحوظ ، ولكننا اكتشفنا أيضًا ما ستفعله الشمس من تلقاء نفسها. ميتة! “

نشر البحث في المجلة علم فلك الطبيعة.