غالبًا ما تستشهد الكتب المدرسية بأن السدم الكوكبية (PNe ، الجمع) تمثل حالة نهائية للنجوم المفردة ذات الكتلة المنخفضة. ولكن على العكس من ذلك ، تشير الأبحاث الحديثة إلى أن معظم PNe تنبع من الأنظمة الثنائية. أقل نجم كتلة نظريًا لتشكيل PN النموذجي يكون قريبًا من كتلة شمسية واحدة ، وبالتالي بدون رفيق ، قد لا تتجاوز الشمس حد الكتلة المطلوبة لتوليد السديم المتوهج الساخن (المتأين) عادة مرتبطة بـ PNe. يستمر البحث الجديد في التشكيك في فهمنا الأصلي لكيفية انتهاء حياة الشمس.
إلى دراسة جديدة بقيادة جاكوبي تهدف جزئيًا إلى اختبار هذه الفرضية الثنائية من خلال البحث عن PNe في مجموعات النجوم التي تحتلها M31 . لاحظ الفريق أنه 'بينما يشرح نموذج التفاعل الثنائي بعض الحالات الشاذة المرتبطة بتعداد السديم الكوكبي المرصود ، فإن هذه النظرية تنتظر التأكيد النهائي.'
'تنص النظرية التقليدية على أن أسلاف PNe هم نجوم مفردة ذات كتلة منخفضة إلى متوسطة ... ومع ذلك ، لا تقدم هذه النظرية تفسيرًا طبيعيًا للتشكيلات غير الكروية التي لوحظت في الغالبية العظمى من PNe ، ولا معدل تكوينها المنخفض . بالنسبة لهذه التناقضات وغيرها ، تم تطوير نموذج جديد ، حيث يتم تشكيل معظم PNe عبر التفاعل ... مع رفيق ثنائي ، ' جاكوبي وآخرون. 2013 .
جاكوبي وآخرون. 2013 مسح M31 بحثًا عن PNe التي هي أعضاء في عناقيد النجوم. من شأن الاكتشاف الإيجابي أن يمكّن المعلمات الأساسية (على سبيل المثال ، كتلة السلف ، والعمر) من أجل التحقق من PN (ائتمان الصورة: نويل كاربوني و جريج باركر ).
تتمثل ميزة العثور على PN في العنقود النجمي في أنه يمكن الاستدلال على معلماته الأساسية (على سبيل المثال ، كتلة السلف ، والعمر ، والتركيب الكيميائي) من عضوية الكتلة. 'من الصعب التحقيق في سيناريوهات تكوين PN المختلفة باستخدام نجوم المجال ، نظرًا لعدم وجود أي معلومات سابقة تقريبًا عن خصائص أسلاف PN. ومع ذلك ، داخل مجموعات النجوم ، يختلف الوضع ، حيث يمكن الوصول إلى كل من العمر والمعدنية للسلف ، 'قال فريق جاكوبي.
تكمن مشكلة استخدام PNe في الحقل في أن معلماتها مقيدة بشكل سيئ ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن المسافات إلى الكائنات غير مؤكدة بشكل ملحوظ. '... الوضع في تحديد المسافة لـ Galactic PNe ليس مرضيًا للغاية. من المقدر أن يكون مقياس المسافة هذا دقيقًا في المتوسط إلى 35-50٪ ، 'قال تشانغ 1995 .
فى السنوات الاخيرة قياسات المنظر من تلسكوب هابل الفضائي ( بنديكت وآخرون. 2009 ) والمرصد البحري الأمريكي ( هاريس وآخرون. 2007 ) قدمت مسافات محسنة لبعض أقرب PNe ، وقد تؤدي بعض الطرق المكررة لتقدير مسافات PNe إلى شكوك تصل إلى 20 إلى 30٪ ( فرو وباركر 2006 و فرو 2008 و ستانغيليني وآخرون. 2008 ).
في كثير من الحالات ، يمكن تحديد المسافات إلى عناقيد النجوم بشكل أكثر دقة (أفضل من 15٪) ، مما يوفر حافزًا لإيجاد العنقود PNe. لاحظ الفريق ، '[على وجه الخصوص ،] أن كتلة الانعطاف المنخفضة للعناقيد الكروية القديمة (GCs) توفر أداة يمكن بواسطتها التحقيق في سيناريو التكوين الثنائي [السديم الكوكبي] مباشرة. نظرًا لأن كتل الخلايا الجذعية تحتوي عمومًا على كتل منعطف أقل من 1 [الكتلة الشمسية] ... لذا يجب أن يأتي أي PN تم اكتشافه في [عناقيد كروية] من قناة تطورية بديلة ، مثل تفاعل الغلاف المشترك أو عملية زيادة الكتلة (على سبيل المثال ، اندماج نجمي) . ' يشتبه في أن PNe ينبع من 1 إلى 8 نجوم كتلة شمسية.
تشكل PN NGC 2438 والمجموعة المفتوحة M46 تراكبًا صدفيًا على طول خط البصر. السرعات الشعاعية للأجسام لا تتطابق ( كيس وآخرون. 2008 ) ، مما يشير إلى أنهما غير مرتبطين ماديًا (ائتمان الصورة: روث ريتر / APOD ).
جاكوبي وآخرون. 2013 لاحظ أنه 'من بين 130 GCs المجرة التي تم مسحها ، هناك أربعة مضيفين فقط PNe: Ps 1 في M15 و GJJC-1 في M22 و JaFu1 في Pal 6 و JaFu2 في NGC 6441. اثنان من PNe لهما نجوم مركزية عالية الكتلة أكثر ملاءمة لـ PNe داخل العناقيد المفتوحة [الأصغر] ، بينما تحتوي المجموعات الأخرى على سدم غير كروية بدرجة عالية. هذه الحقائق ، جنبًا إلى جنب مع ملاحظة أن ثلاثة من أربعة PNe تقع في مجموعات غنية بمصادر الأشعة السينية ، تشير إلى أن الثنائيات المتفاعلة تلعب دورًا في تكوين الكتلة PNe. '
لاحظ الفريق 467 عنقودًا نجميًا في M31 باستخدام تلسكوبات WIYN ، والمتمركزة في قمة كيت. حدد الفريق PNe من خلال البحث عن توقيعهم خطوط انبعاث سديم . قام الفريق أيضًا بفحص ما إذا كانت العناقيد النجمية و PNe تظهر سرعات مشتركة. 'كلما كانت دقة سرعة المسح أفضل ، كان من الأسهل فصل PNe المضمّن عن تراكبات الصدفة ، وتمييز PN المجمع عن مصادر خط الانبعاث غير ذات الصلة على طول خط الرؤية ، مثل مناطق H II و SNRs و انبعاث منتشر '، قال جاكوبي وآخرون. 2013 .
استنتج الفريق أنه 'من بين 270 كتلة مرشحة من الكتلة الكروية M31 تمت ملاحظتها بدقة سرعة كافية ، تظهر خمسة أدلة على وجود PN مرشح. نظرًا لحدود اللمعان للمسح ، وأوجه عدم اليقين في قياسات السرعة ، واحتمال حدوث ارتباك مع مصادر خط الانبعاث الأخرى ... تتوافق هذه الأرقام أيضًا بشكل هامشي مع الفرضية الثنائية لتشكيل PN ... '
ومع ذلك ، يلاحظ فريق جاكوبي أن ، '... خمسة مرشحين من PN [تم تحديدهم] من بين المجموعات الشابة [المفتوحة] في عينتنا ... من المحتمل أن تكون تراكبات.' تم التوصل إلى استنتاج مماثل من قبل الباحثين الذين قاموا بمسح المجرة PNe على طول خط البصر للعناقيد المفتوحة (على سبيل المثال ، PN NGC 2438 في المجموعة M46 ، كيس وآخرون. 2008 ).
في الواقع ، تم الإبلاغ مؤخرًا عن عدد قليل من الحالات الواعدة من PNe في مجموعات المجرة المفتوحة (على سبيل المثال ، PN Abell 8 / صنبور 6 و PHR 1315-6555 / أندروز ليندسي 1 ؛ بوناتو وآخرون. 2008 و باركر وآخرون. 2011 ) وفريق بقيادة عالم الفلك كريستيان موني بادين (استطلاع VVV) يهدف إلى نشر زوج مجرة واعد آخر قريبًا. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد هذه الحالات بشكل مستقل نظرًا لأهميتها.
'مواقع ... مجموعات M31 المستهدفة ، متراكبة على فسيفساء من [مهلا] الصور. ' (شرح الصورة / الائتمان: جاكوبي وآخرون. 2013 / arXiv / ApJ ، المستخرج بواسطة DM)
أخيرا، جاكوبي وآخرون. 2013 أكد على أن '[M31 PNe هم] مرشحون فقط. تلسكوب هابل الفضائي هناك حاجة إلى صور ضيقة النطاق لتأكيد وجودها ... ومع ذلك ، بمجرد تأكيدها ، تمثل هذه الأهداف مصدرًا جديدًا للمواد لفهم فيزياء تكوين PN وكيمياء مجموعاتهم الأصلية. 'هل تنبع معظم PNe المرصودة من أنظمة ثنائية؟ هل ستصبح الشمس PN أساسية؟ الإجابات على هذه الأسئلة غير مؤكدة في الوقت الحالي ، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم مثل هذه المرحلة الحاسمة في تطور النجوم مثل الشمس.
ال جاكوبي وآخرون. 2013 تم قبول النتائج للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية (ApJ) ، وهناك نسخة أولية متاحة على arXiv . المؤلفون المشاركون في الدراسة هم Robin Ciardullo و Orsola De Marco و Myung Gyoon Lee و Kimberly A. Herrmann و Ho Seong Hwang و Evan Kaplan و James E.Devies. سيجد القارئ المهتم الذي يرغب في الحصول على معلومات إضافية ما يلي مناسبًا: جاكوبي وآخرون. 1997 و مو ودي ماركو 2006 و بوناتو وآخرون. 2008 و باركر وآخرون. 2011 و كيس وآخرون. 2008 و ميرميليود وآخرون. 2001 و تشانغ 1995 و بنديكت وآخرون ، 2009 و Harris et al.، 2007 و فرو وباركر 2006 و فرو 2008 و De Marco et al. 2013 و ستانغيليني وآخرون. 2008 و عينة السديم الكوكبي .