نفاثة قوية من النوع الخطأ من النجوم


في العقود الأخيرة،الطائراتكانت جزءًا رئيسيًا من المشهد الكوني. يرى علماء الفلك النفاثات المنبعثة من أنواع مختلفة من الأنظمة النجمية ، ومن منطقة الثقوب السوداء الهائلة والفائقة الكتلة ، لكنهم بعيدون عن فهمها تمامًا. في 26 سبتمبر 2018 ، أعلن علماء الفلك أنهم استخدموا المصفوفة الكبيرة جدًا (VLA) غرب سوكورو ، نيو مكسيكو ، لاكتشاف نفاثة سريعة الحركة من المواد مدفوعة إلى الخارج من نوع من النجوم النيوترونية التي كان يُعتقد سابقًا أنها غير قادرة على إطلاق مثل هذه النفاثة. وقال العلماء إن هذا الاكتشاف يتطلب مراجعة جوهرية لأفكارهم حول كيفية نشوء مثل هذه النفاثات.

النجوم النيوترونية هي نجوم متطورة - الآن فائقة الكثافة - تبقى عندما ينفجر نجم ضخم على شكل مستعر أعظم. تحدث النفثات المنبعثة من مثل هذه النجوم في تكوين شائع للأجسام ، حيث يقترن النجم النيوتروني شديد الكثافة بنجم آخر ويسحب النجم الآخر بقوة الجاذبية. تشكل المادة المتدفقة من النجم الآخر قرصًا حول النجم النيوتروني. تُرى النفاثات بشكل عمودي على القرص ، مدفوعة إلى الخارج بواسطة آلية غير مفهومة حتى الآن بسرعة الضوء تقريبًا.


جاكوب فان دن إيجندنمن جامعة أمستردام هو المؤلف الأول للدراسة الجديدة ، وهونشرتفي المراجعة الأقرانمجلةطبيعة سجية. هوقالت:

لقد رأينا نفاثات قادمة من جميع أنواع النجوم النيوترونية التي تسحب المواد من رفاقها ، باستثناء واحد. لم نشهد من قبل طائرة نفاثة قادمة من نجم نيوتروني بمجال مغناطيسي قوي جدًا.

أدى ذلك إلى نظرية مفادها أن الحقول المغناطيسية القوية تمنع تكون النفاثات.

الآن قد يتعين مراجعة هذه النظرية.




يوضح مفهوم الفنان النجم النيوتروني فائق الكثافة ، إلى اليمين ، وهو يسحب المواد من رفيقه 'الطبيعي'. تشكل المادة قرص تراكم يدور حول النجم النيوتروني. يتم إطلاق نفثات من المواد بشكل عمودي على القرص. صورة عبرICRAR / جامعة أمستردام.

قال بيان هؤلاء العلماء:

... درس كائنًا يسمى Swift J0243.6 + 6124 (Sw J0243) ، تم اكتشافه في 3 أكتوبر 2017 ، بواسطة مرصد نيل جيريلز سويفت الذي يدور حول ناسا ، عندما أطلق الجسم دفعة من الأشعة السينية. الجسم عبارة عن نجم نيوتروني يدور ببطء يسحب مادة من نجم مصاحب لها كتلة أكبر بكثير من الشمس.

بدأت ملاحظات VLA بعد أسبوع من اكتشاف Swift واستمرت حتى يناير 2018.


حقيقة أن انبعاث الجسم في الأشعة السينية وأطوال موجات الراديو ضعفت معًا بمرور الوقت وخصائص الانبعاث الراديوي نفسه أقنعت الفلكيين بأنهم كانوا يرون موجات راديو تنتجها طائرة نفاثة.

قال فان دن إيندين:

هذا المزيج هو ما نراه في أنظمة إنتاج الطائرات النفاثة الأخرى. الآليات البديلة فقط لا تشرح ذلك.

تقول النظريات الشائعة لتشكيل النفاثات في أنظمة مثل Sw J0243 إن النفاثات يتم إطلاقها بواسطة خطوط مجال مغناطيسي مثبتة في الأجزاء الداخلية من أقراص التراكم. في هذا السيناريو ، إذا كان للنجم النيوتروني مجال مغناطيسي قوي جدًا ، فإن هذا المجال يغلب ويمنع النفاثة من التكون. قال فان دن إيندين:


إن اكتشافنا الواضح لطائرة نفاثة في Sw J0243 يدحض هذه الفكرة القديمة.

أو هناك احتمال آخر:

... يقترح العلماء أن منطقة الإطلاق النفاث للقرص التراكمي في Sw J0243 يمكن أن تكون أبعد بكثير مما هي عليه في الأنواع الأخرى من الأنظمة ، حيث يكون المجال المغناطيسي للنجم أضعف.

هناك فكرة أخرى ، كما قالوا ، وهي أن النفاثات قد تعمل بواسطة دوران النجم النيوتروني ، بدلاً من إطلاقها بواسطة خطوط المجال المغناطيسي في قرص التراكم الداخلي.

قالت ناتالي ديجينار ، من جامعة أمستردام أيضًا:

ومن المثير للاهتمام أن الفكرة التي تعتمد على الدوران تتنبأ بأن الطائرة ستكون أضعف بكثير من النجوم النيوترونية التي تدور ببطء ، وهو ما نراه بالضبط في Sw J0243.

يشير الاكتشاف الجديد أيضًا إلى أن Sw J0243 قد تمثل مجموعة كبيرة من الكائنات التي كان انبعاثها اللاسلكي ضعيفًا للغاية بحيث لا يمكن اكتشافه حتى توفر الإمكانات الجديدة التي توفرها الترقية الرئيسية لـ VLA ، والتي تم الانتهاء منها في عام 2012. قال العلماء إنه إذا تم العثور على المزيد من هذه الأجسام ، فيمكنهم اختبار فكرة أن النفاثات تنتج عن دوران النجم النيوتروني.

أضاف علماء الفلك أن نفاثًا من Sw J0243 قد يعني أن فئة أخرى من الأجسام ، تسمى النجوم النابضة للأشعة السينية فائقة الإضاءة ، والتي هي أيضًا ممغنطة بدرجة عالية ، قد تنتج نفاثات. قال ديجينار:

هذا الاكتشاف لا يعني فقط أنه يتعين علينا مراجعة أفكارنا حول الطائرات من مثل هذه الأنظمة ، ولكنه يفتح أيضًا مجالات بحث جديدة ومثيرة.

يوضح مفهوم الفنان خطوط المجال المغناطيسي حول نجم نيوتروني (باللون الأبيض) ، وهو قرص من المواد يدور حول النجم النيوتروني ونفاثات من المواد مدفوعة إلى الخارج. صورة عبرICRAR / جامعة أمستردام.

الخلاصة: افترض علماء الفلك أن الحقول المغناطيسية القوية تمنع تكوّن نفاثات النجوم النيوترونية. ثم درسوا جسمًا يسمى Swift J0243.6 + 6124 (Sw J0243) - نجم نيوتروني ممغنط بقوة - بطائرة.

عبر NRAO

المصدر: طائرة نفاثة متطورة من نجم نابض للأشعة السينية ممغنط بقوة