النجوم النابضة إلى أقصى الحدود: تم العثور على نجوم ميتة تدور تنفجر إشارات الراديو من حافة مدى وصولها المغناطيسي
اكتشف علماء الفلك أن النجوم الميتة التي تدور بسرعة والتي تسمى النجوم النيوترونية الموجودة في قلب النجوم النابضة يمكنها إطلاق إشارات راديوية من حوافها. يمكن لهذا الاكتشاف أن يقلب عقودًا من التفكير الذي يشير إلى أن النجوم النابضة تطلق فقط حزمًا من الإشعاع بالقرب من أسطحها وعند أقطابها.
النجوم النابضة، مثل الجميع النجوم النيوترونية، يتم إنشاؤها عندما تكون ضخمة النجوم ينفد الوقود اللازم لعملية الاندماج النووي الداخلي، وبالتالي ينهار، مكونًا بقايا نجمية ذات مادة كثيفة جدًا لدرجة أنه إذا تم إحضار ملعقة صغيرة منها إلى الأرض أرض، وسيكون وزنه حوالي 10 ملايين طن. ويولد هذا الانهيار أيضًا أقوى المجالات المغناطيسية في الكون، ومثل المعادل الكوني لمتزلج على الجليد يسحب ذراعيه لزيادة سرعته، يمكن للانهيار أيضًا أن يسرع دوران النجوم النيوترونية بما يصل إلى 700 مرة في الثانية.
قام الفريق الذي يقف وراء البحث الجديد بفحص الملاحظات الراديوية لحوالي 200 نجم نابض سريع الدوران، أو النجوم النابضة بالميلي ثانية، ومقارنتها بالبيانات المجمعة في أشعة جاما. وكشف هذا عن موجات راديوية تنبعث من منطقتين أو أكثر تحيط بحوالي 33% من هذه النجوم النابضة بالميلي ثانية. لوحظ أن 3% فقط من النجوم النيوترونية ذات الدوران الأبطأ تصدر موجات راديو من منطقة تقع في متناولها بجانب أقطابها.
ثم حقيقة أن نبضات الموجات الراديوية الأبعد تصطف مع انفجارات أشعة جاما الصادرة عن هذه النجوم النابضة التي اكتشفها تلسكوب ناسا. تلسكوب فيرمي الفضائي أشار للفريق إلى أن كلا النوعين من الإشعاع الكهرومغناطيسي ينبعثان من نفس المناطق غير القطبية والبعيدة حول هذه النجوم النابضة.
“بينما نكتشف إشارات من أسطح النجوم ومن حافة نطاقها المغناطيسي، تظهر هذه الدراسة أن هذه النجوم الصغيرة سريعة الدوران أكثر تعقيدًا وإثارة للدهشة مما كنا نعتقد،” عضو الفريق سيمون جونستون من وكالة العلوم الأسترالية CSIRO (منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية). قال في بيان.
وخلص الفريق إلى أن هذه العوامل تشير إلى أن النجوم النابضة بالميلي ثانية تنتج موجات راديوية قريبة من أقطاب هذه النجوم الميتة وفي “طبقة تيار” دوامية من الجسيمات المشحونة – التي تكون أكثر بعدًا عن النجم النيوتروني وتتجاوز مجالاتها المغناطيسية – والتي تتجول مع حركة النجم الميت.
ومن المعروف بالفعل أن الصفائح الحالية هي المسؤولة عن انبعاث أشعة جاما من النجوم النابضة بالميلي ثانية، لذا فإن المحاذاة بين موجات الراديو وأشعة جاما تشير إلى نقطة أصل مشتركة.
يمكن أن يفسر هذا أيضًا سبب امتلاك بعض النجوم النابضة بالميلي ثانية لموجات راديوية غريبة ومتقطعة. ما يلاحظه علماء الفلك، سواء كان موجات راديوية من القطبين، أو من الصفيحة الحالية، أو كليهما، يعتمد على كيفية توجيه النجم النابض بالنسبة لتلسكوباتنا.
إحدى النتائج المفيدة لهذا البحث ونتائجه هي حقيقة أن اكتشاف النجوم النابضة بالميلي ثانية سيكون أسهل مما افترضه علماء الفلك سابقًا. وذلك لأن موجات الراديو تنبعث عبر نطاق أوسع من الاتجاهات وليس فقط في مخروط ضيق من القطبين. وهذا يعني أن النجم النابض لا يجب أن يكون متوازيًا تمامًا مع الأرض حتى يمكن ملاحظته عبر انبعاثاته الراديوية.
في حين أن هذه أخبار جيدة لمشاريع مثل قياس التموجات في الزمكان والتي تسمى موجات الجاذبية والتي تستخدم صفائف كبيرة من النجوم النابضة، إلا أن الفريق لا يزال في حيرة بشأن كيفية توليد نبضات الراديو بعيدًا عن النجوم النيوترونية والبيئات المباشرة المضطربة التي تولدها.
وقال عضو الفريق مايكل كرامر من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي (MPIfR) بألمانيا في البيان: “إن فهم مصدر إشاراتهم – ولماذا تبدو بالطريقة التي تبدو بها – أمر ضروري لاستخدامها كأدوات دقيقة”.
نُشرت نتائج الفريق في 25 مارس في المجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
المصدر الأصلي: www.space.com
