يحصل النجوم قذرة جدا في نهاية حياتهم. مع كل نبضة ، يتسبب النجم المحتضر في دفع مساحات من الغازات إلى الفضاء والتي يتم إعادة تدويرها في النهاية إلى جيل جديد من النجوم والكواكب. لكن حساب كل تلك المواد المفقودة أمر صعب. مثل محاولة رؤية القليل من الدخان بجوار بقعة ضوء الملعب ، فإن مراقبة هذه الصفائح الهشة من المواد النجمية التي تدور مباشرة على سطح النجم تمثل تحديًا كبيرًا. ومع ذلك ، باستخدام تقنية مبتكرة لتصوير تشتت ضوء النجوم من الحبوب بين النجوم ، نجح الفلكيون أخيرًا في رؤية تموجات الغبار المتدفقة من النجوم المحتضرة!
النجوم - W Hydra و R Doradus و R Leonis - كلها عمالقة حمراء شديدة التغير ، وهي النجوم التي لم تعد تندمج الهيدروجين في قلوبها ولكنها انتقلت إلى تكوين عناصر أثقل. كل منها مغلف تمامًا بقشرة غبار رقيقة جدًا تتكون على الأرجح من معادن مثل فورستريت وإنستاتيت. يمكن أن تتكون هذه الحبوب فقط بمجرد أن تتدفق المكونات الخام على مسافة من النجم. على مسافات تساوي تقريبًا حجم النجم نفسه ، يبرد الغاز بما يكفي للسماح للذرات بالبدء في الالتصاق معًا وتشكيل مركبات أكثر تعقيدًا. ستستمر المعادن مثل هذه في زرع الكويكبات وربما الكواكب الصخرية مثل الأرض في الدورة المستمرة من الموت والولادة التي تلعب في المجرة.
الورقة التي تصف هذا الاكتشاف مقبولة للمجلة طبيعة، يمكن العثور عليها هنا.
استخدم الفلكيون الذين أبلغوا مؤخرًا عن هذا الاكتشاف التلسكوب الكبير جدًا الذي يبلغ عرضه ثمانية أمتار في صحراء أتاكاما التشيلية - ومجموعة من الأدوات الذكية - لإثارة الانعكاسات الدقيقة من قذائف الغبار. تتضمن خدعة رؤية الضوء يرتد من جزيئات الغبار بين النجوم الاستفادة من إحدى خصائص موجات الضوء. تخيل أن لديك طول حبل: أحد طرفي يدك ، والآخر مربوط بالحائط. تبدأ في تذبذب نهايتك وتنتقل الأمواج إلى أسفل الحبل. إذا قمت بتحريك ذراعك لأعلى ولأسفل ، فإن الموجات متعامدة على الأرض ؛ إذا قمت بتحريك ذراعك من جانب إلى آخر ، فستكون موازية له. يُعرف اتجاه تلك الموجات باسم "الاستقطاب". إذا قمت بخلط الأشياء من خلال تغيير الاتجاه الذي تتأرجح فيه ذراعك باستمرار ، فإن اتجاه الأمواج سيكون مشوشًا. سوف يرتد الحبل في جميع الاتجاهات. بدون الاتجاه المفضل للحركة ، يقال أن موجات الحبل "غير مستقطبة".
الموجات الضوئية المنبعثة من سطح النجم تشبه رمي حبل الفوضى. التذبذبات في المجالات الكهربائية والمغناطيسية التي تشكل الموجة الضوئية المنتشرة ليس لها اتجاه مفضل للحركة - فهي غير مستقطبة. ومع ذلك ، عندما يرتد الضوء عن حبة الغبار ، فإن كل هذا الارتباك يتلاشى. تتأرجح الموجات الآن في نفس الاتجاه تقريبًا ، تمامًا كما لو قررت ارتداد الحبل فقط لأعلى ولأسفل. يطلق الفلكيون على هذا الضوء "الاستقطاب".
يسمح المرشح المستقطب بمرور الضوء باتجاه معين فقط. أمسكه في اتجاه واحد ، ولن يمر إلا الضوء "المستقطب رأسياً" - الضوء حيث يتأرجح المجال الكهربائي لأعلى ولأسفل. اقلب الفلتر تسعين درجة ، وستنقل الضوء "المستقطب أفقيًا" فقط. إذا كان لديك نظارات شمسية مستقطبة ، يمكنك تجربة ذلك بنفسك عن طريق تدوير النظارات ومشاهدة كيف يصبح المشهد من خلال العدسات أكثر إشراقًا وأكثر قتامة. هذا أيضًا عرض جميل لكيفية استقطاب الغلاف الجوي لأشعة الشمس الواردة.
إن قشرة غبار حول نجم ستستقطب الضوء الذي يرتد عنه. تمامًا مثلما تصبح السماء أكثر إشراقًا وإعتامًا أثناء تدوير نظارتك الشمسية ، فإن النظر إلى مثل هذا النجم من خلال مرشحات استقطابية مختلفة التوجيه سيكشف عن هالة من الضوء المستقطب المحيط به. ستكشف الاتجاهات المختلفة عن أجزاء مختلفة من الهالة. من خلال الجمع بين رصدات الاستقطاب والقياس التداخل - الضرب مع موجات الضوء من بقع منفصلة على نطاق واسع على مرآة تلسكوب لإنشاء صور عالية الدقة - تكشف حلقة رقيقة من الضوء المتناثر عن هذه النجوم الثلاثة.
تمثل هذه الملاحظات الجديدة علامة فارقة في فهمنا ليس فقط للعبة النهائية للنجم ولكن أيضًا لإنتاج الغبار بين النجوم التالي. مثل مداخن المصانع الكبرى ، تطرد النجوم العملاقة الحمراء مجموعة كبيرة من المعادن إلى الفضاء ، تحملها الرياح النجمية. من خلال الملاحظة الدقيقة ، يمكن أن تساعد نتائج كهذه في ربط موت جيل من النجوم مع ولادة جيل آخر. إن كشف أسرار تكوين الحبوب في الفضاء يأخذنا خطوة واحدة نحو تجميع الخطوات العديدة التي تؤدي من الموت النجمي إلى إنشاء كواكب صخرية مثل كوكبنا.
