اكتشاف نجم نيوتروني يصدر إشارات راديوية غريبة سيزيد من فهمنا لهذه الأنظمة النجمية الفريدة.
رصد فريق MeerTRAP باستخدام تليسكوب ميركات الراديوي الموجود في جنوب إفريقيا وميضًا غريبًا استمر مدة 300 ميلي ثانية عند مراقبة منطقة Vela-X 1 في مجرة درب التبانة التي تبعد عن الأرض نحو 1300 سنة ضوئية.
يملك هذا الوميض الذي رُصِدَ لأول مرة بعض خصائص النجم النيوتروني الذي يصدر إشارات راديوية، ومن المدهش تحديد المزيد من هذه الومضات عند البحث في نفس المنطقة في البيانات السابقة، لم تلتقطها أنظمة اكتشاف الزمن الفعلي (عادةً يُبحث فقط عن ومضات تدوم نحو 20-30 ميلي ثانية).
أظهر تحليل أوقات وصول هذه الومضات أنها تتكرر كل 76 ثانية، على عكس ومضات النجوم النيوترونية التي تدوم بضع ثوانٍ، أو حتى أجزاء من الثانية.
أظهرت ملاحظاتنا أن PSR J0941-4046 له بعض خصائص النجم المشع أو النجم المغناطيسي.
النجوم المشعة هي بقايا النجوم العملاقة التي تصدر عادةً موجات راديوية من أقطابها، يمكن قياس هذه الموجات من الأرض في أثناء دورانها، على نحو مشابه تقريبًا لمنارة تومض دوريًّا من مسافة بعيدة.
مع ذلك، فإن أطول فترة دوران معروفة لنجم مشع سابقًا كانت 23.5 ثانية، ما يعني أننا اكتشفنا فئةً جديدةً من الانبعاثات الراديوية، نُشِرت النتائج التي توصلوا إليها في مجلة Nature Astronomy.
خلل بين النجوم النيوترونية؟
تمكنا باستخدام كافة البيانات المتوفرة لدينا من مشروعي MeerTRAP وThunderKAT من تحديد موقع الانبعاث بدقة ممتازة، ومن ثم سجلنا ملاحظات المتابعة الأكثر حساسيةً لدراسة هذه الومضات.
أُطلق على الاكتشاف الجديد اسم PSR J0941-4046، وهو نجم نيوتروني مجري مميز يصدر موجات راديوية ويدور ببطء مقارنةً بالنجوم المشعة الأخرى.
تتوافق معدلات الومضات توافقًا كبيرًا، وسمحت لنا ملاحظات المتابعة بالتنبؤ بوقت وصول كل نبضة إلى 100 مليون جزء من الثانية.
بغض النظر عن معدل الوميض غير المتوقع فإن PSR J0941-4046 نجم مميز موجود في مقبرة النجوم النيوترونية، وهي منطقة من الفضاء لا يتوقع حدوث أي انبعاثات فيها مطلقًا. لأن النجوم في هذه المنطقة تكون في نهاية دورة حياتها وغير نشطة (أو أقل نشاطًا).
يشكل العثور على نجم PSR J0941-4046 تحديًا في فهم كيفية نشوء نجم نيوتروني وتطوره.
معظم النجوم النيوترونية لا تبدي نفس تنوع النجم المكتشف فهو ينتج ما لا يقل عن سبعة أشكال مختلفة من الومضات، ومحتملٌ أن هذا التنوع في شكل الومضة وشدتها مرتبط بآلية الانبعاث الفيزيائي غير المعروفة للنجم.
يظهر نوع معين من الومضات بنيةً شبه دورية قوية، ما يشير إلى نوع من التذبذب الذي يؤدي إلى الانبعاث الراديوي. تزودنا هذه الومضات بمعلومات كثيرة حول البنية الداخلية لنجم PSR J0941-4046.
تتشابه النبضات شبه الدورية مع الانفجارات الراديوية السريعة الغامضة، التي هي انفجارات قصيرة غير معروفة المصدر. لم يتبين بعد ما إذا كان نجم PSR J0941-4046 يصدر أي نوع من الطاقة التي لوحظت في الانفجارات الراديوية السريعة، وإذا ما اُكتشِفَ ذلك فقد يكون النجم نجمًا مغناطيسيًا طويل الأمد.
النجوم المغناطيسية هي نجوم نيوترونية ذات مجالات مغناطيسية قوية جدًا، وعدد قليل منها فقط يصدر في الجزء الراديوي من الطيف. في حين أننا لم نحدد فعليًّا نجمًا مغناطيسيًا طويل المدى بعد، فقد يكون هذا النوع من النجوم مصدرًا محتملًا للانفجارات الراديوية السريعة.
موجز
لم يتضح بعد كم كان PSR J0941-4046 نشطًا ويصدر انبعاثًا راديويًا، لأن المسح الراديوي لا يبحث عادةً في الفترات الطويلة.
لا نعلم عدد المصادر الموجودة في المجرة، ونستطيع فقط اكتشاف انبعاث راديوي من PSR J0941-4046 في أثناء 0.5% من فترة دورانه لكونه مرئيًّا لجزء من الثانية فقط ولحسن الحظ أننا اكتشفناه.
اكتشاف مصادر مماثلة أمر صعب، ما يعني أنه قد يكون هناك عدد أكبر غير مكتشف بعد. يضيف اكتشافنا أيضًا إلى إمكانية وجود صنف جديد من الترددات الراديوية: نجم نيوتروني طويل الأمد.
سيكون البحث في المستقبل عن نجوم مماثلة من أولوياتنا لفهم هذه النجوم النيوترونية.
اقرأ أيضًا:
اكتشاف جديد يسمح للعلماء بتتبع التدفقات الراديوية السريعة
تلسكوب يلتقط مئات الدفقات الراديوية الغامضة من الفضاء الخارجي
ترجمة: عمرو أحمد حمدان
تدقيق: باسل حميدي
مراجعة: نغم رابي
