تكشف مركبة الفضاء بالأشعة السينية ناسا عن أسرار من نجم نيوترون قوي غزل

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

اكتشف علماء الفلك أن الإشعاع المنبعث من النجم النيوتروني سريع الغزل ، أو “النبض” ، يهيمن عليه تأثير رياح الجسيمات القوية – وليس بواسطة المادة التي تقطعها من نجم مصاحب.

النبضات المعنية هو PSR J1023+0038 (J1023) ، الذي يقع في نظام ثنائي يقع على بعد 4500 سنة ضوئية عن الأرض. يتكون هذا الثنائي من “نجم ميت” ، أو نجم نيوتروني يدور حول 600 مرة في الثانية ، بالإضافة إلى نجم منخفض الكتلة الذي يتغذى عليه “النجم النيوتروني”.

يصنف الدوران السريع لـ J1023 على أنه نبض مللي ثانية ، ولكن نظرًا لأنه ينتقل بوضوح بين حالة نشطة – يتم خلاله إطعام وتفجير عوارض من الإشعاع من أعمدةها – وحالة غير نشطة ، فهي جزء من فئة فرعية نادرة تسمى “النبض النابض الانتقالي.” واحد من ثلاثة نجم ميلي ثانية انتقالية معروفة ، J1023 هو هدف لا يقدر بثمن لعلماء الفلك.

وقالت ماريا كريستينا باجليو باحثة المعهد الوطني للفيزياء الفلكية (INAF) في بيان “نجم البقول الانتقالية ميلي ثانية هي مختبرات كونية تساعدنا على فهم كيفية تطور نجوم النيوترون في الأنظمة الثنائية”. “J1023 هو مصدر ذي قيمة بشكل خاص للبيانات لأنه ينتقل بوضوح بين حالته النشطة ، حيث يتغذى على نجمه المصاحب ، وحالة أكثر نائمة ، حيث تتصرف مثل النجوم النابضة القياسية ، وتنبعث من موجات الراديو القابلة للاكتشاف.”

إن المسألة التي تُسقط هذه النجمة النيوترونية من رفيقها لا تسقط مباشرة على سطح النجم الميت ، ولكن بدلاً من ذلك تشكل سحابة مسطحة ، أو “قرص تراكم” حول النجم. نظرًا لأن هذا القرص يدور حول نجم النيوترون ، ويطعمه تدريجياً ، فإنه ينبعث من الإشعاع القوي الذي يتكون من أطوال موجية عبر الطيف الكهرومغناطيسي.

وهكذا ، تمكن الفريق من فحص J1023 باستخدام Explorer (IXPE) للمرصد الجنوبي الأوروبي (ESO) (VLT) في شمال تشيلي ، و Karl G. Jansky Array (VLA) في New Moxic ، مما يجعل هذا المسح الأول لـ X-Ray Optical ، الطيف الكهرومغناطيسي.

وقال باجليو “خلال الملاحظات ، كان النبتة في مرحلة نشطة منخفضة اللمعان ، تتميز بالتغيرات السريعة بين مستويات سطوع الأشعة السينية المختلفة”.

سمح تقييم J1023 عبر ثلاثة نطاقات من الطيف الكهرومغناطيسي للفريق بتحديد استقطاب الإشعاع القادم من هذا النبض. يشير الاستقطاب إلى اتجاه موجات الضوء أثناء انتشارها.

وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى ملاحظة IXPE أن 12 ٪ من الأشعة السينية من J1023 مستقطبة. هذا هو أعلى مستوى من الاستقطاب على الإطلاق من هذا نظام النجوم الثنائية.

أظهرت موجة الراديو وانبعاثات الضوء البصري استقطاب أقل من 2 ٪ و 1 ٪ ، على التوالي. ما كان مثيرًا للاهتمام بشكل خاص حول الاستقطاب البصري هو حقيقة أنه كان موجهًا في نفس اتجاه زاوية استقطاب الأشعة السينية. هذا يشير إلى آلية شائعة وراء استقطاب الأشعة السينية واستقطاب الضوء البصري.

تؤكد النتائج نظرية سابقة تشير إلى أن الانبعاثات المستقطبة الملحوظة من الأنظمة الثنائية مثل J1023 يتم توليدها عندما تقوم برامج النجوم النابضة ، بتدفقات الجسيمات المشحونة ذات الطاقة العالية التي تتدفق من هذه النجوم الميتة ، على المسألة في أقراص التراكم المحيطة.

القصص ذات الصلة:

– قد يفسر نوع جديد من النبضات مدى تطور أنظمة “الأرملة السوداء” الغامضة

– سماع أغنية “الأرملة السوداء” النابض لأنها تدمر الرفيق

– يكتشف علماء الاستخدام الأصول من كوكب كوكب المشتري الساخن الغامض: “إنها رقصة من نوع ما”

يمكن أن يساعد هذا البحث أخيرًا العلماء على فهم القوى النابضة ، ولن يكون ذلك ممكنًا دون حساسية IXPE.

وقالت عضو الفريق والباحث في إنافدرو دي ماركو: “كانت هذه الملاحظة ، بالنظر إلى شدة تدفق الأشعة السينية المنخفضة ، صعبة للغاية ، لكن حساسية IXPE سمحت لنا باكتشاف وقياس هذه التوافق الرائع بين الاستقطاب البصري والاستقطاب بالأشعة السينية”. “تمثل هذه الدراسة طريقة بارعة لاختبار السيناريوهات النظرية بفضل الملاحظات الاستقطابية في أطوال موجية متعددة.”

تم نشر بحث الفريق في 1 يوليو في خطابات المجلة الفلكية.