كان المغناطيس المحطم للأرقام القياسية موجودًا في البيانات طوال الوقت

تحتوي حديقة الحيوانات الكونية على وحوش غريبة يصادفها علماء الفلك بأكثر الطرق روعة. منذ وقت ليس ببعيد ، عثر فريق في أستراليا على نجم مغناطيسي غير عادي للغاية ، وهو أحد أغرب المقيمين في حديقة الحيوانات المرصعة بالنجوم. يطلق عليه GPM J1839-10 ويقع على بعد حوالي 15000 سنة ضوئية في اتجاه كوكبة Scutum.

ظهر GPM J1839-10 بالفعل في الملاحظات التي بدأت منذ عدة عقود ، مختبئة في مرأى من الجميع. وصفه علماء الفلك بأنه “جسم عابر غامض” يظهر ويختفي ، ويصدر طاقة ثلاث مرات في الساعة. لم يكن الأمر كذلك حتى عام 2022 ، عندما لاحظه فريق من جامعة كيرتن باستخدام تلسكوب Murchison Wide-Field Array اللاسلكي في Wajarri Yamaji Country في Outback Western Australia ، حيث حددوه على أنه نجم مغناطيسي طويل المدى. قالت ناتاشا هيرلي ووكر قائدة الفريق: “هذا الجسم الرائع يتحدى فهمنا للنجوم النيوترونية والمغناطيسية ، والتي تعد من أكثر الأشياء غرابةً وتطرفًا في الكون”.

إنه ثاني نجم مغناطيسي طويل المدى يتم العثور عليه على الإطلاق. وجد الطالب الجامعي Tyrone O’Doherty طالب Hurley-Walker الأول. فاجأ اكتشافه الجميع. قال هيرلي ووكر: “لقد شعرنا بالحيرة”. “لذلك بدأنا في البحث عن كائنات مماثلة لمعرفة ما إذا كان حدثًا منفردًا أم مجرد قمة جبل جليدي.”

Magnetar الرائع

درس علماء الفلك النجوم المغناطيسية لسنوات. إنها نجوم ميتة مغناطيسية للغاية تطلق الطاقة في دفعات تتراوح من ثوانٍ إلى بضع دقائق في الطول. من المحتمل أنها نشأت عندما تموت النجوم الضخمة في المستعرات الأعظمية وانهيار البقايا المتبقية لتشكل نجمًا نيوترونيًا. هناك أيضًا بعض الأدلة على أن النجوم النيوترونية المتصادمة يمكن أن تخلق نجوم مغناطيسية.

جوهر النجم المغناطيسي هو نجم نيوتروني دوار يبلغ قطره حوالي 20 كيلومترًا فقط. من المحتمل أن يكون لها أسطح صلبة. كتلة اللب عادة 100 مليون طن أو أكثر. لها مجال مغناطيسي قوي بشكل لا يصدق (ومن هنا جاء اسم “النجم المغناطيسي”). أثناء دورانه ، يصدر النجم المغناطيسي رشقات دورية من الراديو والانبعاثات الأخرى.

رسم هذه الانفجارات يشبه الاستماع إلى ساعة موقوتة ولكن باستخدام التلسكوبات الراديوية لالتقاط الإشارات. تفقد معظم النجوم المغناطيسية مجالاتها المغناطيسية بعد حوالي 10000 عام ، مما يجعلها ظاهرة قصيرة العمر من الناحية الكونية. هذا الجديد يبعث دفعات من الطاقة لمدة خمس دقائق كل 22 دقيقة. هذا يجعلها أطول فترة تم العثور عليها مغناطيسيًا. قد يكون أيضًا شيخًا ، على وشك التوقف عن الإعلان عن وجوده.

البحث عن GPM J1839-10 مرارًا وتكرارًا

كجزء من بحثهم ، بحث فريق علم الفلك عن دليل على GPM J1839-10 في سجلات المراقبة الخاصة بالمراصد الراديوية الأخرى على مدار العقود الماضية. هذا عندما وجدوا أنه قد لوحظ منذ عام 1988. لم يكن أحد يعرف بالضبط ما هو عليه.

قال هيرلي ووكر: “لقد ظهر في الملاحظات التي أجراها تلسكوب راديو Giant Metrewave (GMRT) في الهند ، وكان للمصفوفة الكبيرة جدًا (VLA) في الولايات المتحدة ملاحظات تعود إلى عام 1988”. “كانت تلك لحظة رائعة بالنسبة لي. كنت في الخامسة من عمري عندما سجلت تلسكوباتنا لأول مرة نبضات من هذا الجسم ، لكن لم يلاحظها أحد ، وبقيت مخفية في البيانات لمدة 33 عامًا. لقد فاتهم ذلك لأنهم لم يتوقعوا العثور على أي شيء من هذا القبيل “.

قام الفريق بمتابعة الملاحظات باستخدام التلسكوبات الراديوية في أستراليا وجنوب إفريقيا ومن تلسكوب XMM-Newton X-ray في المدار. ظهرت في بيانات التلسكوب الراديوي ، وكذلك في الأشعة تحت الحمراء من تلسكوب في جزر الكناري. ومع ذلك ، لم يتم العثور على انبعاثات للأشعة السينية ، مما يشير إلى أن الجسم لا ينبعث عند تلك الطاقات.

ساعد البحث الأرشيفي الفريق على اكتشاف أكبر قدر ممكن من المعلومات حول هذا الكائن. وصفه هيرلي ووكر بأنه “تحت خط الموت” ، حيث يكون المجال المغناطيسي للنجم أضعف من أن يصدر انبعاثات راديو عالية الطاقة. إذن ، ما الذي يحدث لـ GPM J1839-10 حيث إنها تصدر إشارات يمكن للتلسكوبات الراديوية اكتشافها؟

انتظر ، يصبح الأمر أكثر غرابة

أوضح هيرلي ووكر أن GPM J1839-10 يدور ببطء شديد ولا ينبغي أن يرسل موجات راديو. ذلك لأن الانبعاثات الراديوية الدورية من النجوم المغناطيسية هي نتيجة دوران الحقول المغناطيسية ثنائية القطب وآليات أخرى. تفترض نماذج المغناطيسات أن الدورات تدور بسرعة ، لذا فإن الانبعاثات الراديوية من المحركات البطيئة غير متوقعة.

قالت: “بافتراض أنه نجم مغناطيسي ، لا ينبغي أن يكون من الممكن لهذا الجسم أن ينتج موجات راديو”. “لكننا نراهم. ونحن لا نتحدث فقط عن لمحة صغيرة من انبعاث الراديو. كل 22 دقيقة ، يصدر نبضًا من طاقة الطول الموجي لمدة خمس دقائق ، وهو يفعل ذلك لمدة 33 عامًا على الأقل. مهما كانت الآلية الكامنة وراء هذا فهي استثنائية “.

هل هذا الكائن يتحدى الفهم التقليدي للمغناطيسات؟ ربما. من المؤكد أنه يعطي علماء الفلك شيئًا يفكرون فيه أثناء دراستهم لتكوين وتطور النجوم المغناطيسية من قشور النجوم التي ماتت على شكل مستعرات أعظم. قد يساعد أيضًا في تحديد ما إذا كان اصطدام النجوم النيوترونية يلعب دورًا أم لا. ويمكن أن يلقي بعض الضوء على الاندفاعات الراديوية السريعة التي يكتشفها علماء الفلك في جميع أنحاء الكون.

بطبيعة الحال ، فإن العثور على المزيد من هذه النجوم المغناطيسية طويلة المدى سيساعد علماء الفلك على فهم ما إذا كانت في الواقع نجوم مغناطيسية نموذجية – أو اكتشاف جديد آخر في حديقة الحيوانات الكونية.

للمزيد من المعلومات

الاختباء في مرمى البصر: علماء الفلك يكتشفون نوعًا جديدًا من الأجسام النجمية
راديو عابر طويل المدى نشط لمدة ثلاثة عقود