عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.
رسم توضيحي لبولز في الفضاء. | الائتمان: مركز طيران الفضاء في ناسا
ماذا تحصل عندما تحدق في نفس النجم الميت لأكثر من 20 عامًا؟ نظرة ثاقبة في أغرب الفيزياء في الكون.
النجم PSR J0922+0638 هو نجم. النجوم النابضة هي نجوم نيوترون-النوى المتبقية فائقة النجوم من النجوم الطويلة-التي تدور بسرعة وتنبعث من الإشعاع على فترات منتظمة. النابض لديها بعض من أعنف الفيزياء في الكون ، مع المادة مضغوطة الحق في حافة الانهيار النهائي في ثقب أسود. الشيء الوحيد الذي يمنع تلك الكارثة هو ضغوط الكم الغريبة.
يبلغ عرض النبتات النموذجية على بعد بضعة أميال فقط ولكنه يحتوي على كتلة من عدة أشعة الشمس. هذا يجعل النجوم النابضة بعض الأشياء الأكثر كثافة في الكون – في المرتبة الثانية بعد التفرد من الثقب الأسود. في هذه الكثافة الشديدة ، تحطم النيوترونات والبروتونات معًا لتشكيل ما يصل إلى نوى ذرية واحدة عملاقة. في حين أن الفيزيائيين لديهم فهم لائق إلى حد ما لما تفعله المواد النووية في الكثافة الموجودة في الطبقات الخارجية ، إلا أن نوى النجوم النيوترونية تظل أسرارًا كاملة.
بسبب كثافتها العالية للغاية ، تدور النجوم النابضة بانتظام استثنائي. في هذه الحالة ، لدى PSR J0922+0638 فترة دوران تبلغ 0.43063 ثانية ، وقد حافظت إلى حد كبير على معدل الدوران لمئات الآلاف من السنين. لكنها ليست مثالية ، ويمكن لعلماء الفلك استخدام ملاحظات مفصلة للتغيرات في معدل الدوران هذا لتخمين ما يجري داخل النبتات.
في الآونة الأخيرة ، جمع علماء الفلك 22 عامًا من البيانات من التلسكوب الإذاعي Nanshan في الصين ومجموعة Meerkat في جنوب إفريقيا لمعرفة مدى دقة توقيت هذا النبض. اتضح أنه في العقدين الماضيين ، لم تكن PSR J0922+0638 مثالية تقريبًا.
في ورقتهم ، التي نشرت على قاعدة بيانات preprint ARXIV ، لاحظ علماء الفلك أكثر من عشرة “مواطن الخلل” ، أو التغييرات المفاجئة في معدل الدوران. وقد لوحظ بعض هذه من قبل ، ولكن كان الكثيرون جديدًا. يغير خلل نموذجي معدل الدوران بأقل من عامل مليار. ولكن بالنسبة للقوى المتورطة مع النبتات ، فإن هذا يمثل تغييرًا كبيرًا في الطاقة. الغريب أن هذه الخلافات حدثت بانتظام إلى حد ما ، وتكرار كل 550 يومًا تقريبًا.
فوق مواطن الخلل المفاجئة ، اكتشف علماء الفلك أن معدل دوران PSR J0922+0638 قد انطلق ببطء وتباطأ ، في دورة امتدت حوالي 500 إلى 600 يوم.
منظر علوي لمجموعة Meerkat Radio-Telescope في جنوب إفريقيا أثناء وجودها قيد الإنشاء. | الائتمان: سكا جنوب إفريقيا
ربما لا يكون من قبيل الصدفة أن مواطن الخلل التي يعاني منها PSR J0922+0638 تتوافق مع نفس الدورة التي تتغير بها بطيئة في معدل دورانها. علماء الفلك ليسوا متأكدين تمامًا مما يسبب التغييرات ، لكنهم أشاروا إلى عدة تفسيرات محتملة.
النابض لها حقول مغناطيسية قوية للغاية ، والتي يمكن أن تخزن وتحرير الطاقة. لذلك ربما يعاني PSR J0922+0638 من شيء يشبه الدورة المغناطيسية على الشمس التي يمر فيها بفترات متناوبة من نشاط البقع الشمسية القوية والضعيفة.
قصص ذات صلة
– يمكن أن يكون لضرب نبضات “غموض النجوم الميتة” حل نبضات “حل ملتوية
-تكشف مركبة الفضاء بالأشعة السينية ناسا عن أسرار من نجم نيوترون قوي غزل
– يمكن أن يكشف النجوم الميتة بسرعة عن أسرار المادة المظلمة
قد يكون هناك تفسير آخر هو أن هناك مجموعة غريبة من الجزيئات الأساسية في عمق قلب النبتات. يمكن أن يغير الانزلاق داخل هذا Superfluid معدل دوران النجم بأكمله ، وعندما تحول السائل اتجاهات ، قد يؤدي إلى خلل.
في نهاية المطاف ، لا نفهم من أين تأتي مواطن الخلل أو بالضبط ما يجري داخل النجوم. ولكن يجب ربط الاثنين بطريقة أو بأخرى ، وفقط من خلال ملاحظات دقيقة ومكرسة سنكتشفها.