النجم النابض البطيء المكتشف حديثًا لا ينبغي أن يصدر موجات راديوية – لكنه يفعل ذلك


أضاف علماء الفلك نوعًا جديدًا إلى حديقة حيوانات النجوم النيوترونية ، مما يعرض التنوع الواسع بين البقايا المغناطيسية المدمجة للنجوم الميتة ذات الكتلة الضخمة.

النجم النابض ذو المغناطيسية العالية المكتشف حديثًا له امتداد فترة دوران طويلة بشكل مدهش، وهو ما يتحدى الفهم النظري لهذه الأشياء ، أفاد الباحثون في 30 مايو علم الفلك الطبيعي. هذا النجم النابض الملقب بـ PSR J0901-4046 ، يكتسح شعاع الراديو الذي يشبه المنارة عبر الأرض كل 76 ثانية تقريبًا – أبطأ ثلاث مرات من صاحب الرقم القياسي السابق.

على الرغم من أنها لعبة غريبة ، إلا أن بعض خصائص هذا النجم النابض المكتشفة حديثًا شائعة بين أقاربها. وهذا يعني أن هذا الجسم قد يساعد علماء الفلك على ربط مراحل التطور بين الأنواع الغامضة في حديقة النجوم النيوترونية بشكل أفضل.

يعرف علماء الفلك أنواعًا عديدة من النجوم النيوترونية. كل واحد هو الشيء المضغوط المتبقي بعد الموت المتفجر لنجم هائل ، لكن خصائصها يمكن أن تختلف. النجم النابض هو نجم نيوتروني يكتشفه علماء الفلك على فترات منتظمة بفضل المحاذاة الكونية: ينتج المجال المغناطيسي القوي للنجم حزمًا من موجات الراديو المنبثقة من بالقرب من أقطاب النجم ، وفي كل مرة تجتاح إحدى هذه الحزم الأرض ، يمكن لعلماء الفلك رؤيتها نبضة راديو.

النجم النابض البطيء المكتشف حديثًا موجود في مجرتنا ، على بعد حوالي 1300 سنة ضوئية. وجدت عالمة الفيزياء الفلكية مانيشا كاليب من جامعة سيدني في أستراليا وزملاؤها ذلك في بيانات من تلسكوب MeerKAT الراديوي خارج كارنارفون بجنوب إفريقيا.

كشفت المزيد من الملاحظات باستخدام MeerKAT عن النبض الراديوي البطيء والثابت للنجم النابض – وهو مقياس لمدى سرعة دورانه – ولكن أيضًا عن تفاصيل مهمة أخرى: معدل تباطؤ الدوران مع تقدم عمر النجم النابض. وكشفت هاتان القطعتان من المعلومات شيئًا غريبًا حول هذا النجم النابض. وفقًا للنظرية ، لا ينبغي أن تصدر موجات راديو. ومع ذلك ، هو كذلك.

مع تقدم عمر النجوم النيوترونية ، تفقد طاقتها وتدور ببطء أكبر. وفقًا للحسابات ، “في مرحلة ما ، استنفدوا كل طاقتهم ، وتوقفوا عن إصدار أي نوع من الانبعاثات” ، كما يقول كاليب. لقد ماتوا بسبب أجهزة الكشف.

ترتبط فترة دوران النجم النابض وتباطؤ دورانه بقوة مجاله المغناطيسي ، والتي تسرع الجسيمات دون الذرية المتدفقة من النجم ، وبالتالي تولد موجات الراديو. أي نجوم نيوترونية تدور ببطء مثل PSR J0901-4046 موجودة في هذه “المقبرة” النجمية ولا ينبغي أن تصدر إشارات راديو.

تقول عالمة الفيزياء الفلكية مورا ماكلولين من جامعة وست فرجينيا في مورغانتاون ، والتي لم تشارك في هذا العمل: “نحن نستمر في العثور على النجوم النابضة الأكثر غرابة والأكثر غرابة والتي تقلل من هذا الفهم”.

قد يكون النجم النابض المكتشف حديثًا نوعًا فريدًا من النجوم النيوترونية. لكن في بعض النواحي ، يبدو أيضًا مألوفًا بعض الشيء ، كما يقول كاليب. قامت هي وزملاؤها بحساب المجال المغناطيسي للنجم النابض من معدل تباطؤ دورانه ، وهو قوي بشكل لا يصدق ، على غرار المغناطيسية (SN: 9/17/02). يلمح هذا إلى أن PSR J0901-4046 يمكن أن يكون ما يُعرف باسم “النجم المغناطيسي الهادئ” ، وهو نجم نابض به مجالات مغناطيسية قوية جدًا تصدر أحيانًا دفعات نشطة من الأشعة السينية أو غيرها من الإشعاعات. “سنحتاج إما انبعاث الأشعة السينية أو [ultraviolet] ملاحظات لتأكيد ما إذا كان بالفعل نجمًا مغناطيسيًا أم نجمًا نابضًا.

لا يزال لدى فريق الاكتشاف ملاحظات إضافية لتحليلها. يقول عالم الفيزياء الفلكية إيان هيوود من جامعة أكسفورد: “لدينا حمولة شاحنة ومزيد من البيانات عليها”. يبحث الباحثون في كيفية تغير سطوع الجسم بمرور الوقت وما إذا كان دورانه يتغير فجأة ، أو “مواطن الخلل”.

يقوم علماء الفلك أيضًا بتغيير برامج الكمبيوتر الآلية الخاصة بهم ، والتي تقوم بمسح بيانات الراديو وإعلام الإشارات المثيرة للاهتمام ، للبحث عن فترات الدوران الأطول – أو حتى الظواهر الأكثر غموضًا والأكثر غموضًا عن النجوم النيوترونية. يقول هيوود: “الشيء الجميل في علم الفلك ، بالنسبة لي ، هو ما ينتظرنا أن نجده”.



المصدر

ندى عبدالرحمن
مهتمة في العلوم والفضاء خاصةً محبة للتقنية اعمل كاتبة في موقع اراود