تويت
يبدو أنّ نظرياتنا الحالية خاطئة.
على بعد ما يقارب الـ 24,000 سنة ضوئية من الأرض، في كوكبة ذات الكرسي (Cassiopeia)، يقع نجم ميت لا ينبغي أن يتواجد، الأمر الذّي لا يتوافق مع النظريّة الحالية.
النجم النيوتروني – الذّي يزوّد نفسه بالمواد من رفيق ثنائي أكبر منه بكثير – يقوم بقذف تدفّقات ماديّة فلكيّة.
المشكلة تكمن كذلك في كونه يمتلك مجالًا مغناطيسيًا قويًا.
كما لوحظت أنّ التدفقات الماديّة الفلكية تكون فقط في النجوم النيوترونية التّي تملك مجالات مغناطيسية أضعف 1,000 مرة.
لذلك فإنّ إدراكنا الحالي لكيفيّة عمل التدفقات الماديّة الفلكيّة لا يمكنه تفسير تصرف هذا النجم الغريب.
النجم النيوتروني هو نقطة نهاية تطورية لنجم هائل تحول لمستعر أعظم (سوبر أعظم). معظم مواد النجم تنفجر متوزعة إلى الفضاء، بينما تنهار النواة على نفسها، ليصبح النجم جسمًا فائق الكثافة وذا جاذبية قوية.
إذا كانت كتلة النواة أصغر ثلاث مرات الكتلة الشمسية، فإنّها تصبح نجمًا نيوترونيًا، والذّي يكدّس كل كتلته في جسم يمتد من 10 إلى 20 كيلومترًا؛ وإن كانت كتلتها أصغر من ذلك فإنّها تصبح ثقبًا أسود.
يؤثر هذا الانهيار للنواة تأثيرًا هائلًا على مجال النجم النيوتروني المغناطيسي، «إنّه يؤدي إلى زيادة قوّة المجال المغناطيسي للنجم تروليانات المرات أكثرمن قوة المجال المغناطيسي لشمسنا، ثمّ يضعف هذا المجال تدريجيًا بعد ذلك على مدار مئات الآلاف من السنين»، هذا كما صرّح الفلكيّ جيمس ميلر جونز من جامعة كورتين والمركز الدولي لأبحاث الفلك الراديوي (ICRAR).
الثقوب السوداء أكثر كثافةً من النجوم النيوترونية، بالإضافة إلى ذلك فإنّها تتميز بجاذبيتها القويّة حتى أنّه ليس بإمكان الضوء تحقيق سرعة الإفلات منها.
على الرغم من أنّ جاذبيّة النجوم النيوترونية ليست بقوة جاذبيّة الثقوب السوداء، فإنّ النجوم النيوترونية تملك جاذبيةً قويةً أيضًا، ما يعني أنّها قادرة على تزويد نفسها بالمواد من الأجسام القريبة الأخرى.
هذا هو الحال مع النجم النيوتروني في هذه الدراسة.
يُعتبر هذا النجم جزءًا من نظام ثنائي يدعى ” Swift J0243.6+6124″، والذّي اكتُشِف في شهر أكتوبر من عام 2017 من قِبَل مرصد “Swift”، حيث تُلتَهم المواد من النجم بواسطة النجم النيوتروني.
تُعتبر التدفقات المادية الفلكية مشهورة في الكون – وهي عبارة عن تيارات قوية من الإشعاع والجسيمات والتّي تندلع بسرعات قريبة لسرعة الضوء من أقطاب الأجسام التّي تزود نفسها بالمواد.
«تصدر هذه التدفقات كلّما سقطت المواد داخل جسم مركزي كثيف، بدايةً من النجوم حديثة التشكيل إلى الأقزام البيضاء، النجوم النيوترونية والثقوب السوداء»، هذا كما صرّح ميلر جونز لموقع (المحادثة – The Conversation) الإلكتروني.
وأضاف: «الاستثناء الوحيد هو النجوم النيوترونيّة ذات المجالات المغناطيسيّة القويّة، وهي حوالي ترليون مرة أقوى من تلك الصادرة من الشمس».
لا زلنا نجهل ما يوفّر الطاقة لتلك التدفقات، لذلك وبسبب هذا النقص الواضح توصلنا للنظرية التّي تشير إلى إمكانية كون هذه التدفقات مقيدة بمجالات مغناطيسية قوية.
ثمّ يأتي ” Swift J0243.6+6124 ” ليفسد الأمور.
رصد الباحثون، بقيادة عالم الفلك (ياكوب فان دين إيندن – Jakob van den Eijnden) من جامعة أمستردام، انبعاثات راديوية خارجة من النظام، بالإضافة إلى انبعاثات الأشعة السينيّة المرصودة من قِبَل “Swift” والتّي أدّت للاكتشاف.
بعد المشاهدات وتحليل البيانات، توصل الباحثون إلى استنتاج مفاده أنّ الانبعاثات الراديوية كانت متسقة مع التدفقات المادية الفلكية من مصادر مثل الثقوب السوداء، لكن، بشكل مثير للفضول، فإنّ التدفقات كانت أضعف 100 مرة من التدفقات المادية الفلكية للنجوم النيوترونية الأخرى.
صرّح فان دين إيندن: «الطيف الراديوي لـ”Swift J0243″ هو نفس الطيف للتدفقات من مصادر أخرى ويتطور بنفس الطريقة»، وأضاف: «كما يشبّه اللمعان الراديوي ذاك للغازات المتساقطة، كما تُرَى في الأنظمة الأخرى المُنشِئة للتدفقات المادية الفلكية.
لذا للمرة الأولى على الإطلاق، رصدنا تدفقًا ماديًا فلكيًا من نجم نيوتروني بمجال مغناطيسي قوي».
وهو ليس فقط أيّ مجال مغناطيسي قديم وقوي.
المجال المغناطيسي حول النجم النيوتروني لنظام ” Swift J0243.6+6124″ الثنائي أقوى من ذلك للشمس بـ10 تريليون مرة.
يقول الباحثون أنّ هذا يدحض نظرية المجال المغناطيسي حول إخماد التدفقات، ويدعو إلى إعادة البحث في كيفية إنتاجها وإطلاقها.
في السابق، اعتُقِد أنّ التدفقات المادية الفلكية للنجم النيوتروني تُوَجّه من المجال المغناطيسي في الجزء الداخلي للقرص المُزَوِّد، وإذا كان المجال المغناطيسي للنجم النيوتروني قويًا بشكل كافٍ، فإنّه سيمنع القرص المُزَوِد من الاقتراب بما يكفي لحدوث هذا.
غير أنّ هذا الاكتشاف الجديد يضع هذه النظرية في سلة المهملات.
كما أشار ميلر جونز فإنّه من الممكن بدلًا من ذلك، في بعض الحالات، أن يتمّ استخراج طاقة دوران النجم النيوتروني لتشغيل التدفقات المادية الفلكية، بإمكان هذا تفسير السبب وراء ضعف التدفقات جدًا مقارنةً بالنجوم النيوترونية الأخرى.
صرّح ميلر: «أيًا كان التفسير، فإنّ نتيجتنا مثال عظيم على كيفية عمل العلم، مع تطوير النظريات واختبارها مقابل المشاهدات ومراجعتها في ضوء النتائج التجريبية الجديدة».
وأضاف: «كما أنّها تزودنا بفئة جديدة من المصادر لاختبار كيفية تأثير المجالات المغناطيسية على إطلاق التدفقات المادية الفلكية، ما يساعدنا على فهم تلك الآلية الارتجاعية الرئيسية في الكون».
على بعد ما يقارب الـ 24,000 سنة ضوئية من الأرض، في كوكبة ذات الكرسي (Cassiopeia)، يقع نجم ميت لا ينبغي أن يتواجد، الأمر الذّي لا يتوافق مع النظريّة الحالية.
النجم النيوتروني – الذّي يزوّد نفسه بالمواد من رفيق ثنائي أكبر منه بكثير – يقوم بقذف تدفّقات ماديّة فلكيّة.
المشكلة تكمن كذلك في كونه يمتلك مجالًا مغناطيسيًا قويًا.
كما لوحظت أنّ التدفقات الماديّة الفلكية تكون فقط في النجوم النيوترونية التّي تملك مجالات مغناطيسية أضعف 1,000 مرة.
لذلك فإنّ إدراكنا الحالي لكيفيّة عمل التدفقات الماديّة الفلكيّة لا يمكنه تفسير تصرف هذا النجم الغريب.
النجم النيوتروني هو نقطة نهاية تطورية لنجم هائل تحول لمستعر أعظم (سوبر أعظم). معظم مواد النجم تنفجر متوزعة إلى الفضاء، بينما تنهار النواة على نفسها، ليصبح النجم جسمًا فائق الكثافة وذا جاذبية قوية.
إذا كانت كتلة النواة أصغر ثلاث مرات الكتلة الشمسية، فإنّها تصبح نجمًا نيوترونيًا، والذّي يكدّس كل كتلته في جسم يمتد من 10 إلى 20 كيلومترًا؛ وإن كانت كتلتها أصغر من ذلك فإنّها تصبح ثقبًا أسود.
يؤثر هذا الانهيار للنواة تأثيرًا هائلًا على مجال النجم النيوتروني المغناطيسي، «إنّه يؤدي إلى زيادة قوّة المجال المغناطيسي للنجم تروليانات المرات أكثرمن قوة المجال المغناطيسي لشمسنا، ثمّ يضعف هذا المجال تدريجيًا بعد ذلك على مدار مئات الآلاف من السنين»، هذا كما صرّح الفلكيّ جيمس ميلر جونز من جامعة كورتين والمركز الدولي لأبحاث الفلك الراديوي (ICRAR).
الثقوب السوداء أكثر كثافةً من النجوم النيوترونية، بالإضافة إلى ذلك فإنّها تتميز بجاذبيتها القويّة حتى أنّه ليس بإمكان الضوء تحقيق سرعة الإفلات منها.
على الرغم من أنّ جاذبيّة النجوم النيوترونية ليست بقوة جاذبيّة الثقوب السوداء، فإنّ النجوم النيوترونية تملك جاذبيةً قويةً أيضًا، ما يعني أنّها قادرة على تزويد نفسها بالمواد من الأجسام القريبة الأخرى.
هذا هو الحال مع النجم النيوتروني في هذه الدراسة.
يُعتبر هذا النجم جزءًا من نظام ثنائي يدعى ” Swift J0243.6+6124″، والذّي اكتُشِف في شهر أكتوبر من عام 2017 من قِبَل مرصد “Swift”، حيث تُلتَهم المواد من النجم بواسطة النجم النيوتروني.
تُعتبر التدفقات المادية الفلكية مشهورة في الكون – وهي عبارة عن تيارات قوية من الإشعاع والجسيمات والتّي تندلع بسرعات قريبة لسرعة الضوء من أقطاب الأجسام التّي تزود نفسها بالمواد.
«تصدر هذه التدفقات كلّما سقطت المواد داخل جسم مركزي كثيف، بدايةً من النجوم حديثة التشكيل إلى الأقزام البيضاء، النجوم النيوترونية والثقوب السوداء»، هذا كما صرّح ميلر جونز لموقع (المحادثة – The Conversation) الإلكتروني.
وأضاف: «الاستثناء الوحيد هو النجوم النيوترونيّة ذات المجالات المغناطيسيّة القويّة، وهي حوالي ترليون مرة أقوى من تلك الصادرة من الشمس».
لا زلنا نجهل ما يوفّر الطاقة لتلك التدفقات، لذلك وبسبب هذا النقص الواضح توصلنا للنظرية التّي تشير إلى إمكانية كون هذه التدفقات مقيدة بمجالات مغناطيسية قوية.
ثمّ يأتي ” Swift J0243.6+6124 ” ليفسد الأمور.
رصد الباحثون، بقيادة عالم الفلك (ياكوب فان دين إيندن – Jakob van den Eijnden) من جامعة أمستردام، انبعاثات راديوية خارجة من النظام، بالإضافة إلى انبعاثات الأشعة السينيّة المرصودة من قِبَل “Swift” والتّي أدّت للاكتشاف.
بعد المشاهدات وتحليل البيانات، توصل الباحثون إلى استنتاج مفاده أنّ الانبعاثات الراديوية كانت متسقة مع التدفقات المادية الفلكية من مصادر مثل الثقوب السوداء، لكن، بشكل مثير للفضول، فإنّ التدفقات كانت أضعف 100 مرة من التدفقات المادية الفلكية للنجوم النيوترونية الأخرى.
صرّح فان دين إيندن: «الطيف الراديوي لـ”Swift J0243″ هو نفس الطيف للتدفقات من مصادر أخرى ويتطور بنفس الطريقة»، وأضاف: «كما يشبّه اللمعان الراديوي ذاك للغازات المتساقطة، كما تُرَى في الأنظمة الأخرى المُنشِئة للتدفقات المادية الفلكية.
لذا للمرة الأولى على الإطلاق، رصدنا تدفقًا ماديًا فلكيًا من نجم نيوتروني بمجال مغناطيسي قوي».
وهو ليس فقط أيّ مجال مغناطيسي قديم وقوي.
المجال المغناطيسي حول النجم النيوتروني لنظام ” Swift J0243.6+6124″ الثنائي أقوى من ذلك للشمس بـ10 تريليون مرة.
يقول الباحثون أنّ هذا يدحض نظرية المجال المغناطيسي حول إخماد التدفقات، ويدعو إلى إعادة البحث في كيفية إنتاجها وإطلاقها.
في السابق، اعتُقِد أنّ التدفقات المادية الفلكية للنجم النيوتروني تُوَجّه من المجال المغناطيسي في الجزء الداخلي للقرص المُزَوِّد، وإذا كان المجال المغناطيسي للنجم النيوتروني قويًا بشكل كافٍ، فإنّه سيمنع القرص المُزَوِد من الاقتراب بما يكفي لحدوث هذا.
غير أنّ هذا الاكتشاف الجديد يضع هذه النظرية في سلة المهملات.
كما أشار ميلر جونز فإنّه من الممكن بدلًا من ذلك، في بعض الحالات، أن يتمّ استخراج طاقة دوران النجم النيوتروني لتشغيل التدفقات المادية الفلكية، بإمكان هذا تفسير السبب وراء ضعف التدفقات جدًا مقارنةً بالنجوم النيوترونية الأخرى.
صرّح ميلر: «أيًا كان التفسير، فإنّ نتيجتنا مثال عظيم على كيفية عمل العلم، مع تطوير النظريات واختبارها مقابل المشاهدات ومراجعتها في ضوء النتائج التجريبية الجديدة».
وأضاف: «كما أنّها تزودنا بفئة جديدة من المصادر لاختبار كيفية تأثير المجالات المغناطيسية على إطلاق التدفقات المادية الفلكية، ما يساعدنا على فهم تلك الآلية الارتجاعية الرئيسية في الكون».