علم حركة النجوم

أربعة نجوم مارقة شاردة خلال غاز بين نجمي كثيف متسببة في نشأة موجات إنضغاطية مضيئة ومخلفة وراءها ذيولا من الغاز الساخن. تلك الصور هي من ضمن 14 صورة إلتقطها تلسكوب هابل الفضائي لنجوم شاردة حديثة بين أكتوبر 2005 ويوليو 2006.

النجم الشارد هو نجم يتحرك في الفضاء بسرعة عالية غير عادية بالمقارنة بما يحيطه من وسط بين نجمي. وتكون الحركة الخاصة للنجم الشارد عادة متجهة بعيدا عن التجمع النجمي، الذي كان النجم المارق عضوا فية قبل أن يُدفع خارجها.

توجد آليتان يمكنها التسبب في شرود نجم:

• الألية الأولى هو تقابل بين نظامين ثنائيين وعن طريق الخلخلة بينهما فيمكن شرود نجم منها بسرعة كبيرة.
• في الآلية الثانية : حدوث انفجار مستعر أعظم في نظام متعدد النجوم قد يتسبب في شرود بعض البقايا بسرعات عالية.[9][10]

ومع ان هذين الآليتين ممكنتين إلا أن علماء الفلك يرجحون آلية المستعر الأعظم حيث تشير الأرصاد إلى ذلك.

منالأمثلة على النجم الشارد نجد AE Aurigae و53 Arietis وMu Columbae، وكلهم يباعدون عن بعضهم البعض بسرعات تفوق 100 كيلومتر في الثانية (بالمقارنة بحركة الشمس فهي تتحرك بسرعة 20 كيلومتر /الثانية في المجرة بالمقارنة بمتوسط سرعة المحيط). وبتتبع حركتهم سابقا نجدهم يلتقون عند نقطة قريبة من سديم الجبار قبل نحو 2 مليون سنة.

وتشير الأرصاد إلى أن حلقة برنارد ما هي إلا بقايا مستعر تسبب في شرود نجوم أخرى.

مثال آخر نجده في الجرم السماوي الذي يصدر أشعة إكس وهو فيلا اكس-1، حيث تشير تحليلات التقنية الرقمية للصور وجود موجة صدمية فائقة.

النجوم السريعة تكون عادة نجوم عتيقة لا تشترك مع الشمس في حركتها ولا مع معظم النجوم القريبة من الشمس حيث تتحرك الشمس والنجوم المجاورة في مدارات دائرية حول مركز المجرة. وتتحرك النجوم السريعة في مدارات بيضوية وليست دائرية مما يجعلهم يبتعدون إلى خارج مستوى اجرة درب التبانة. ومع أن سرعتهم المدارية لا تختلف عن سرعة دوران الأرض حول مركز المجرة إلا أن اختلاف مساراتهم ينشأ من سرعاتهم النسبية السريعة.

أمثلة على ذلك نجدها في نجوم الهالة وحركتهم خلال قرص المجرة بزوايا حادة. ومن ضمن تلك النجوم القريبة نجد نجم كابتين ذو السرعة العالية، وهو أحد 45 نجما قريبين من الشمس. وتبلغ السرعة الشعاعية للنجم كبيرة −245 كيلومتر/الثانية، وتبلغ مركبات سرعته الفضائية U = 19 km/s،و V = -288 km/s، وW = -52 km/s.

نجوم السرعات الفائقة هي نجوم تفوق سرعاتها سرعات النجوم المعتادة في المجرة. وقد تصل سرعة تلك النجوم إلى سرعات تجعلها تغادر المجرة. .[11] النجوم في المجرة تكون سرعاتها في العادة حول 100 كيلومتر في الثانية، بينما تصل سرعات النجوم الفائقة السرعة (وهي عادة تكون قريبة من مركز المجرة) إلى نحو 1000 كيلومتر في الثانية.

العاديات هي نجوم قديمة جدا تتحرك بسرعة عالية لا تشارك الشمس ومعظم النجوم المجاورة في حركتها، تتحرك بسرعة أكبر من 65 كم / ثانية إلى 100 كلم / ثانية وفقا لمتوسط حركة النجوم المجاورة للشمس، وليس لهذه النجوم عموما نفس اتجاه الحركة في الفضاء مثل الشمس في حركتها حول نواة درب التبانة بل تتحرك في مدرات إهليجية كبيرة غالبا تأخذهم خارج مستوى المجرة، على الرغم من أن سرعاتها المدارية في المجرة قد لا تكون أسرع من الشمس ولكن مساراتها المختلفة تؤدي إلى السرعات النسبية العالية، تدور الشمس حول مركز درب التبانة بسرعة تيبلغ حوالي 250 كيلومتر في الثانية، وسرعة الإفلات من مجرة درب التبانة (310 كم/ث)، ولو أن نجما تعدت سرعته سرعة الإفلات فإنه يترك مجرة درب التبانة، لأن جذب النجوم الأخرى له يصبح صغيراً بدرجة لا تكفي للاحتفاظ به في المجموعة، والعاديات ليست سابقة للشمس في حركتها وإنما تبقى في الغالب خلفها، من هذه النظرة فإن تسميتها بالنجوم البطيئة يمكن أن يكون مناسباً أكثر، وحركة هذه النجوم يغلب عليها الاتجاه إلى خارج نواة المجرة أو العكس ومن ذلك يبدو واضحاً أن العاديات تدور حول درب التبانة في مدارات بيضاوية ضخمة، وربما خرجت هذه النجوم من نواة المجرة وتغطس فيها ثانية، وحتى الآن تم اكتشاف حوالي 600 عاديا.

يعتقد أن النجوم ذات السرعات الفائقة تأتي من تلاقي أنظمة نجمية ثنائية مع ثقب أسود فائق موجود في مركز مجرة درب التبانة. يلتقط الثقب الأسود أحد النجمين بينما ينطلق الآخر بسرعة رهيبة. في نفس الوقت لا يعني إلتقاط أحد النجمين «ابتلاعه» وإنما قد يأخذ مدار سريع حول الثقب الأسود. ولكن هذا لا يمكن حدوثه إلا في سقوط نظام النجمين من مكان بعيد عن الثقب الأسود، بحيث يكتسبان سرعات تكفي لفرار «أحدهما» من الثقب الأسود.