ينتظر الجسم الغامض ما يقرب من ساعة بين رشقات الراديو

منذ عام تقريبًا، أعلن علماء الفلك أنهم رصدوا جسمًا لا ينبغي أن يكون موجودًا. مثل النجم النابض، فإنه ينبعث بانتظام رشقات نارية موقوتة من الانبعاثات الراديوية. ولكن على عكس النجم النابض، تم الفصل بين تلك الدفقات بأكثر من 20 دقيقة. إذا كانت الفجوة البالغة 22 دقيقة بين الدفقات تمثل فترة دوران الجسم، فهو يدور ببطء شديد بحيث لا ينتج انبعاثات راديوية بأي آلية معروفة.

الآن، عاد بعض أعضاء الفريق نفسه (مع متعاونين جدد) لاكتشاف شيء، إذا كان هناك أي شيء، يتصرف بشكل أكثر غرابة. المصدر الجديد للدفقات الراديوية، ASKAP J193505.1+214841.0، يستغرق ما يقرب من ساعة بين الدفقات. ويبدو أن لديها ثلاثة إعدادات مختلفة، تنتج أحيانًا رشقات نارية أضعف وتتخطاها تمامًا في أحيان أخرى. في حين أن الباحثين يشتبهون في أن هذا، مثل النجوم النابضة، يتم تشغيله أيضًا بواسطة نجم نيوتروني، فإنه ليس من الواضح حتى أنه من نفس فئة الأجسام التي اكتشفوها سابقًا.

كيف تنبض النجوم النابضة

خلافًا لعنوان القسم، فإن النجوم النابضة لا تنبض فعليًا. يمكن للنجوم النيوترونية خلق الوهم من خلال وجود أقطاب مغناطيسية غير مصطفة مع قطبها الدوراني. تعتبر الأقطاب المغناطيسية مصدرًا لانبعاثات راديوية ثابتة، ولكن مع دوران النجم النيوتروني، تكتسح الانبعاثات الصادرة عن القطب المغناطيسي الفضاء بطريقة مشابهة للضوء المنبعث من منارة دوارة. إذا حدث أن وقعت الأرض في هذا الاجتياح، فسيبدو النجم النيوتروني يومض وينطفئ أثناء دورانه.

إن دوران النجم ضروري أيضًا لتوليد انبعاثات الراديو نفسها. إذا كان النجم النيوتروني يدور ببطء شديد، فلن يكون مجاله المغناطيسي قويًا بما يكفي لإنتاج انبعاثات راديوية. لذا، يُعتقد أنه إذا تباطأ دوران النجم النابض بدرجة كافية (مما يتسبب في فصل نبضاته لفترة طويلة جدًا)، فسوف يتوقف ببساطة، وسنتوقف عن مراقبة أي انبعاثات راديوية من الجسم.

ليس لدينا فكرة واضحة عن المدة التي يمكن أن يستغرقها الوقت بين النبضات قبل أن يتوقف النجم النابض عن العمل. لكننا نعلم أنها ستكون أقل بكثير من 22 دقيقة.

ولهذا السبب كان اكتشاف 2023 غريبًا جدًا. لم يستغرق الجسم، GPM J1839–10، وقتًا طويلاً بين النبضات فحسب، بل أظهرت الصور الأرشيفية أنه كان ينبض ويتوقف منذ 35 عامًا على الأقل.

لمعرفة ما يجري، لدينا حقا خياران. الأول هو إجراء المزيد من الملاحظات الأفضل للمصدر الذي نعرفه. والثاني هو العثور على أمثلة أخرى لسلوك مماثل. هناك احتمال أن يكون لدينا الآن جسم ثانٍ مثل هذا، على الرغم من وجود اختلافات كافية تجعله غير واضح تمامًا.

اكتشاف غامض

تم اكتشاف الجسم، ASKAPJ193505.1+214841.0، عن طريق الصدفة عندما تم استخدام تلسكوب باثفايندر الأسترالي لمراقبة المنطقة بسبب اكتشاف انفجار أشعة غاما. التقطت انفجارًا راديويًا ساطعًا في نفس مجال الرؤية، لكن لم يكن له علاقة بانفجار أشعة جاما. وظهرت المزيد من رشقات الراديو في عمليات الرصد اللاحقة، كما فعلت بضع رشقات نارية أضعف بكثير. كما اكتشف البحث في أرشيفات التلسكوب انفجارًا أضعف من نفس الموقع.

وبفحص توقيت الدفقات الراديوية، وجد الفريق أنه يمكن تفسيرها من خلال جسم يصدر رشقات نارية كل 54 دقيقة، مع رشقات نارية تستمر من 10 ثوانٍ إلى أقل من دقيقة بقليل. ومع ذلك، أظهر التحقق من الملاحظات الإضافية أنه كانت هناك حالات في كثير من الأحيان لا تنتهي فيها فترة 54 دقيقة بتدفق راديوي، مما يشير إلى أن المصدر قد تخطى في بعض الأحيان انبعاثات الراديو بالكامل.

والأغرب من ذلك هو أن الفوتونات الموجودة في الدفقات القوية والضعيفة يبدو أن لها استقطابات مختلفة. تنشأ هذه الاختلافات من المجالات المغناطيسية الموجودة حيث تنشأ الدفقات، مما يشير إلى أن نوعي الدفقات يختلفان ليس فقط في الطاقة الإجمالية ولكن أيضًا أن الجسم الذي ينتجهما له مجال مغناطيسي مختلف.

لذا، يقترح الباحثون أن الجسم له ثلاثة أوضاع: نبضات قوية، ونبضات خافتة، ووضع إيقاف التشغيل، على الرغم من أنهم لا يستطيعون استبعاد وضع إيقاف التشغيل الذي ينتج إشارات راديوية ضعيفة أقل من قدرات الكشف للتلسكوبات التي نستخدمها. . على مدى ثمانية أشهر من الملاحظات المتفرقة، لم يكن هناك نمط واضح للانفجارات.

ما هذا الشيء؟

تشير عمليات التحقق من الأطوال الموجية الأخرى إلى وجود نجم مغناطيسي وبقايا مستعر أعظم بالقرب من الجسم الغامض، ولكن ليس في نفس الموقع. يوجد أيضًا قزم بني قريب في تلك النقطة من السماء، لكنهم يشكون بقوة في أن ذلك مجرد تداخل بالصدفة. لذا، لا يخبرنا أي من ذلك بالمزيد عما ينتج هذه الانفجارات غير المنتظمة.

كما هو الحال مع الاكتشاف السابق، يبدو أن هناك تفسيرين محتملين لمصدر ASKAP. أحدهما هو نجم نيوتروني لا يزال قادرًا على إصدار إشعاع التردد الراديوي من قطبيه على الرغم من دورانه ببطء شديد. والثاني هو قزم أبيض له فترة دوران معقولة ولكن لديه مجال مغناطيسي قوي بشكل غير معقول.

لحل هذه المشكلة، قام الباحثون بتقدير قوة المجال المغناطيسي اللازم لإنتاج الدفقات الأكبر والتوصل إلى قيمة أعلى بكثير من أي قيمة لوحظت سابقًا والتي تنشأ على قزم أبيض. لذا فهم يجادلون بقوة بأن المصدر هو نجم نيوتروني. ما إذا كان هذا يبرر كون المصدر السابق نجمًا نيوترونيًا سيعتمد على ما إذا كنت تشعر أن الجسمين يمثلان ظاهرة واحدة على الرغم من سلوكهما المختلف إلى حد ما.

على أية حال، لدينا الآن اثنان من هذه الأجسام الغامضة بطيئة التكرار التي يتعين علينا تفسيرها. من الممكن أن نتمكن من معرفة المزيد حول هذا الإصدار الأحدث إذا تمكنا من الحصول على بعض المعلومات حول ما يتضمنه تبديل الوضع. ولكن بعد ذلك سيتعين علينا معرفة ما إذا كان ما نتعلمه ينطبق على ما اكتشفناه سابقًا.

علم الفلك الطبيعي، 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02277-ث (حول معرفات الهوية الرقمية).