اكتشف الفلكيون النجم النابض سريع الدوران مع مجال مغناطيسي قوي - يسمى المغناطيس - والذي يوضح بعض الحيل الجديدة تمامًا. يعتقد المكتشفون أن المجال المغناطيسي حول النجم يلتوي ، مما يتسبب في تدفق تيارات كهربائية ضخمة - هذه التيارات تولد نبضات الراديو.
اكتشف الفلكيون الذين يستخدمون التلسكوبات الراديوية من جميع أنحاء العالم نجمًا نيوترونيًا دوارًا له مجال مغناطيسي قوي - يسمى المغناطيس - يقوم بأشياء لم يشاهدها أي مغناطيس من قبل. وقد أجبرهم السلوك الغريب على إلغاء النظريات السابقة حول النجوم النابضة الراديوية ووعد بإعطاء رؤى جديدة حول الفيزياء وراء هذه الأشياء المتطرفة.
ينبعث المغناطيس ، على بعد حوالي 10000 سنة ضوئية من الأرض في اتجاه كوكبة القوس ، نبضات قوية وموقوتة بانتظام من موجات الراديو تمامًا مثل النجوم النابضة الراديوية ، وهي نجوم نيوترونية ذات مجالات مغناطيسية أقل كثافة. عادة ، لا تظهر المغناطيسات إلا في الأشعة السينية وأحيانًا تكون ضعيفة جدًا في الضوء البصري والأشعة تحت الحمراء.
"لم يعثر أحد على نبضات راديو قادمة من مغناطيس من قبل. قال فرناندو كاميلو من جامعة كولومبيا: "اعتقدنا أن المغناطيسات لم تفعل ذلك". وأضاف كاميلو: "سيعلمنا هذا الشيء أشياء جديدة عن فيزياء المغناطيس التي لم نكن لنتعلمها على الإطلاق."
النجوم النيوترونية هي بقايا النجوم الضخمة التي انفجرت على أنها مستعرات أعظمية. تحتوي على كتلة أكبر من الشمس ، يتم ضغطها بقطر يبلغ حوالي 15 ميلاً فقط ، مما يجعلها كثيفة مثل النوى الذرية. النجوم النابضة العادية هي نجوم نيوترونية تنبعث منها "أشعة المنارة" للموجات الراديوية على طول أقطاب مجالاتها المغناطيسية. عندما يدور النجم ، يتم دفع شعاع موجات الراديو ، وعندما يمر باتجاه الأرض ، يمكن لعلماء الفلك اكتشافها باستخدام التلسكوبات الراديوية.
عثر العلماء على حوالي 1700 نجم نابض منذ اكتشافهم لأول مرة عام 1967. في حين أن النجوم النابضة لها مجالات مغناطيسية قوية ، فقد دُبلت حوالي 12 نجمة نيوترونية مغناطيسية لأن حقولها المغناطيسية أقوى 100-1000 مرة من تلك النجوم النابضة النموذجية. إنه اضمحلال تلك الحقول القوية بشكل لا يصدق الذي يغذي انبعاث الأشعة السينية الغريب.
قال ديفيد هلفاند ، من جامعة كولومبيا: "المجال المغناطيسي من مغناطيس يجعل حاملة الطائرات تدور حوله وتتجه شمالاً أسرع من تحرك إبرة بوصلة على الأرض". وأشار هلفاند إلى أن حقل المغناطيس المغناطيسي أقوى 1000 مرة من حقل الأرض.
تم اكتشاف الكائن الجديد - المسمى XTE J1810-197 - لأول مرة من قبل مستكشف توقيت الأشعة السينية في روسي التابع لوكالة ناسا عندما انبعث انفجارًا قويًا من الأشعة السينية في عام 2003. بينما كانت الأشعة السينية تتلاشى في عام 2004 ، Jules Halpern من جامعة كولومبيا و حدد المتعاونون النجم المغناطيسي باعتباره باعثًا للموجات اللاسلكية باستخدام التلسكوب الراديوي ذي الصفيف الكبير جدًا (VLA) التابع لمؤسسة العلوم الوطنية في نيو مكسيكو. أي انبعاث راديوي غير معتاد للغاية بالنسبة إلى المغناطيس.
نظرًا لعدم مشاهدة المغناطيسات بشكل منتظم وهي تصدر موجات راديوية ، افترض العلماء أن الانبعاثات الراديوية ناتجة عن سحابة من الجسيمات التي أُلقيت من النجم النيوتروني في وقت انفجاره بالأشعة السينية ، وهي فكرة سرعان ما يدركون أنها خاطئة.
مع العلم أن المغناطيس يصدر بعض أشكال الموجات الراديوية ، لاحظ كاميلو وزملاؤه ذلك بواسطة تلسكوب باركس الراديوي في أستراليا في مارس واكتشفوا على الفور نبضات راديو قوية بشكل مذهل كل 5.5 ثانية ، وهو ما يتوافق مع معدل الدوران المحدد مسبقًا للنجم النيوتروني .
بينما استمروا في مراقبة XTE J1810-197 ، حصل العلماء على المزيد من المفاجآت. في حين أن معظم النجوم النابضة تصبح أضعف عند الترددات الراديوية الأعلى ، فإن XTE J1810-197 لا تفعل ذلك ، وتبقى باعثًا قويًا عند ترددات تصل إلى 140 جيجا هرتز ، وهو أعلى تردد تم اكتشافه على الإطلاق من النجم النابض الراديوي. بالإضافة إلى ذلك ، على عكس النجوم النابضة العادية ، يتأرجح انبعاث الراديو في الجسم من يوم لآخر ، ويتغير شكل النبضات أيضًا. تشير هذه الاختلافات على الأرجح إلى أن المجالات المغناطيسية حول النجم النابض تتغير أيضًا.
ما سبب هذا السلوك؟ في الوقت الحالي ، يعتقد العلماء أن المجال المغناطيسي المكثف للمغناطيس يلتوي ، مما يتسبب في حدوث تغييرات في المواقع التي تتدفق فيها تيارات كهربائية ضخمة على طول خطوط المجال المغناطيسي. من المحتمل أن تولد هذه التيارات نبضات راديوية.
"لحل هذا اللغز ، سنستمر في مراقبة هذا الجسم المجنون بأكبر عدد ممكن من التلسكوبات التي يمكننا الحصول عليها وأيضًا بقدر الإمكان. قال عضو الفريق سكوت رانسوم من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي ، آمل أن رؤية كل هذه التغييرات بمرور الوقت ستعطينا فهمًا أعمق لما يحدث حقًا في هذه البيئة القاسية للغاية.
ولأنهم يتوقعون أن تتلاشى XTE J1810-197 في جميع الأطوال الموجية ، بما في ذلك الراديو ، فقد لاحظها العلماء أيضًا باستخدام تلسكوب روبرت سي بيرد من البنك الأخضر وصفيف خط الأساس الطويل جدًا (VLBA) ، وباركس ، وصفيف التلسكوب المضغوط الأسترالي. في أستراليا ، ومنظار IRAM في إسبانيا ، ومرصد Nancay في فرنسا. جون رينولدز وجون ساكيسيان من مرصد باركس ، ونيل زيمرمان من جامعة كولومبيا وخوان بينالفير وأريس كاراستيرجيو من IRAM هم أيضًا أعضاء في فريق البحث. أورد العلماء نتائجهم الأولية في عدد 24 أغسطس من مجلة نيتشر العلمية.
المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي هو مرفق تابع لمؤسسة العلوم الوطنية ، ويتم تشغيله بموجب اتفاقية تعاون من قبل Associated Universities، Inc.
المصدر الأصلي: NRAO News Release
