اكتشف علماء الفلك نجمًا نيوترونيًا له مجال مغناطيسي قوي بشكل لا يصدق ينفث طاقة أبطأ من أي نجم آخر شوهد على الإطلاق.
الجسم المكتشف حديثًا هو نوع من النجوم النيوترونية يُعرف باسم النجم المغناطيسي. ما يجعل هذه البقايا النجمية الخاصة غير عادية للغاية هو أنه في حين أن أشقائها يطلقون الطاقة على فترات تتراوح من بضع ثوانٍ إلى بضع دقائق ، فإن هذا النجم النيوتروني لديه جدول زمني أكثر راحة ، حيث يصدر موجات راديو على فترات مدتها 22 دقيقة.
هذا يجعل النجم المغناطيسي – المعين GPM J1839-10 ويقع على بعد 15000 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة Scutum – أطول فترة مغناطيسية تم رصدها على الإطلاق. ينفجر GPM J1839-10 أيضًا رشقات من الإشعاع تدوم خمسة أضعاف تلك الخاصة بالمغناطيسات ذات الفترة الطويلة المماثلة.
وقالت ناتاشا هيرلي ووكر ، كبيرة الباحثين ، عالمة الفلك بجامعة كيرتن في أستراليا ، في بيان: “هذا الجسم الرائع يتحدى فهمنا للنجوم النيوترونية والمغناطيسية ، والتي تعد من أكثر الأشياء غرابةً وتطرفًا في الكون”.
متعلق ب: رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي تصادمًا عنيفًا بين النجوم النيوترونية
الوجود تحت خط الموت يجعل هذه النجوم النيوترونية أكثر تطرفًا
مثل كل النجوم النيوترونية ، يتم إنشاء النجوم المغناطيسية مثل GPM J1839-10 عندما تصل النجوم الضخمة إلى نهاية حياتها. أثناء استنفاد الوقود للاندماج النووي ، لم تعد النجوم قادرة على موازنة نفسها ضد القوة الداخلية لجاذبيتها.
ينتج عن هذا انهيار لبها وتساقط الطبقات الخارجية لهذه النجوم في انفجارات هائلة في مستعر أعظم. يتسبب الانهيار في تحطم قلب نجمي بكتلة حول الشمس إلى عرض لا يزيد عن قطر حوالي 12 ميلاً (19 كيلومترًا) – بحجم مدينة على الأرض تقريبًا.
ينتج عن هذا بقايا نجمية مع مادة كثيفة لدرجة أنه إذا تم إحضار ملعقة كبيرة منها إلى الأرض ، فسوف تزن مليار طن بشكل لا يصدق. يؤدي تقليل القطر السريع إلى زيادة معدل دوران النجم النيوتروني حديث الولادة ، مما يؤدي إلى دورانه بسرعة تصل إلى 700 مرة في الثانية. كل هذا ملفوف في أقوى المجالات المغناطيسية في الكون ، أقوى 10 تريليون مرة من الغلاف المغناطيسي للأرض. لا عجب أن النجوم النيوترونية والمغناطيسية تعتبر غريبة.
متعلق ب: ما هي النجوم النيوترونية؟
لا تنفجر كل النجوم المغناطيسية موجات الراديو أو تدور بسرعة. مع تقدم عمر النجوم النيوترونية ، تفقد الزخم الزاوي وتتباطأ ، وتضعف مجالاتها المغناطيسية. وهذا يعني أن النجوم المغناطيسية القديمة لديها مجالات مغناطيسية أضعف من أن تخلق انبعاثات عالية الطاقة ، ويشار إلى هذه العتبة باسم “خط الموت”.
وفقًا للفريق المسؤول عن البحث الجديد ، يدور GPM J1839-10 ببطء ، مما يشير إلى أنه نجم مغناطيسي قديم ، وبالتالي يجب أن يحتوي على مجال مغناطيسي أضعف من إنتاج موجات الراديو. بعبارة أخرى ، إنها تحت خط الموت – ومع ذلك فهي تعيش.
قال هيرلي ووكر: “بافتراض أنه نجم مغناطيسي ، لا ينبغي أن يكون من الممكن لهذا الجسم أن ينتج موجات راديو. لكننا نراها. ونحن لا نتحدث فقط عن لمحة صغيرة من انبعاث الراديو”. “كل 22 دقيقة ، تبعث نبضًا من طاقة الطول الموجي لمدة خمس دقائق ، وهي تفعل ذلك لمدة 33 عامًا على الأقل. أيا كانت الآلية الكامنة وراء هذا فهي غير عادية.”
لا يقتصر وجود GPM J1839-10 على تحدي فهم العلماء للنجوم النيوترونية فحسب ، بل قد يعني أن هذا الكائن الذي يتحدى الموت يمثل فئة جديدة تمامًا من بقايا النجوم.
الحياة في الممر البطيء: البحث عن نجوم مغناطيسية طويلة المدى
GPM J1839-10 هو ثاني نجم مغناطيسي “بطيء” تم اكتشافه ، مع المثال السابق الذي رصده الطالب الجامعي Tyrone O’Doherty بجامعة Curtin.
في البداية ، حتى الفريق الذي يقف وراء الاكتشاف الأول كان محيرًا من النتائج التي توصلوا إليها ، حيث وصفوا الجسم بأنه كائن عابر غامض سيظهر ويختفي بشكل متقطع بالإضافة إلى إطلاق حزم قوية من الطاقة حوالي ثلاث مرات في الساعة.
أوضح هيرلي ووكر: “لقد شعرنا بالحيرة”. “لذلك بدأنا في البحث عن كائنات مماثلة لمعرفة ما إذا كان حدثًا منفردًا أم مجرد قمة جبل جليدي.”
بين يوليو وسبتمبر 2022 ، قام الفريق بمطاردة السماء باستخدام Murchison Widefield Array (MWA) ، وهو تلسكوب لاسلكي في المناطق النائية من غرب أستراليا. أدى هذا البحث إلى ظهور GPM J1839-10.
تابع الفريق بحثهم بملاحظات أجريت باستخدام ثلاثة تلسكوبات راديو CSIRO (منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية) في أستراليا ، تلسكوب لاسلكي MeerKAT في جنوب إفريقيا ، تلسكوب Grantecan (GTC) 10 أمتار وتلسكوب XMM-Newton الفضائي الأوروبي.
قصص ذات الصلة:
– كيف غمرت اصطدامات النجوم النيوترونية الأرض بالذهب والمعادن النفيسة الأخرى
– اكتشف علماء الفلك أسرع مغناطيس دوار شوهد على الإطلاق
– اكتشف العلماء نجمًا نيوترونيًا “ معيبًا ” قضى على كويكب ، ثم أطلق انفجارًا لامعًا
بمجرد تثبيت Hurley-Walker وزملاؤه على إحداثيات GPM J1839-10 ، شرعوا في البحث عن البيانات الأرشيفية من التلسكوبات الراديوية الرائدة في العالم لمعرفة ما إذا كان النجم المغناطيسي قد لوحظ في الماضي.
وقال الباحث في جامعة كيرتن: “لقد ظهر في الملاحظات التي أجراها تلسكوب راديو Giant Metrewave (GMRT) في الهند ، وكان للمصفوفة الكبيرة جدًا (VLA) في الولايات المتحدة ملاحظات تعود إلى عام 1988”. “كانت تلك لحظة رائعة بالنسبة لي. كنت في الخامسة من عمري عندما سجلت تلسكوباتنا لأول مرة نبضات من هذا الجسم ، لكن لم يلاحظها أحد ، وبقيت مخفية في البيانات لمدة 33 عامًا.
“لقد فاتهم ذلك لأنهم لم يتوقعوا العثور على أي شيء مثله”.
سيستمر الفريق في التحقيق في GPM J1839-10 ، في محاولة لكشف أسرارها ، مع الاستمرار في البحث عن المزيد من الأمثلة على النجوم المغناطيسية البطيئة.
نُشر بحث الفريق اليوم (19 يوليو) في مجلة Nature.