Language
Country/Area
No result found
لماذا تظهر النجوم النابضة التي يبلغ طول الواحدة منها ميلي ثانية في كثير من الأحيان في مجموعات كروية؟ وما هي الصلة الغامضة بينهما؟
النجوم النابضة بالمللي ثانية (MSPs) هي النجوم النابضة التي تكون فتراتها أقل من عشرة مللي ثانية، وأحد المخاوف الرئيسية هو سبب وجودها غالبًا في مجموعات كروية. قد تكون البيئات الكثيفة لهذه المجموعات مرتبطة بعملية تكوين النجوم النابضة بالمللي ثانية، مما يشكل مشكلة فلكية مثيرة للاهتمام ومهمة.
يُعتقد عمومًا أن النجوم النابضة بالمللي ثانية تطورت من أنظمة ثنائية للأشعة السينية ذات الكتلة المنخفضة.تنص النظرية التقليدية على أن النجوم النابضة بالمللي ثانية هي نجوم نيوترونية قديمة امتصت المادة وزادت سرعتها. في مثل هذا النظام الثنائي، قد تتدفق الطبقات الخارجية للنجم المرافق إلى قرص تراكم النجم النيوتروني، مما قد يؤدي إلى تسريع دوران النجم النابض إلى مئات المرات في الثانية، وهو ما نلاحظه بالضبط. خصائص النجوم النابضة التي تعمل لمدة ميلي ثانية. ومع ذلك، مع تقدم تكنولوجيا الرصد، اكتشف علماء الفلك أن نموذجًا تطوريًا واحدًا لا يمكنه تفسير جميع النجوم النابضة التي تظهر لمدة ميلي ثانية. وبالنسبة لبعض النجوم النابضة الشابة التي يبلغ طولها ميلي ثانية، والتي تمتلك قوى مجال مغناطيسي عالية نسبيا، مثل PSR B1937+21، اقترح الباحثون في هذه الحالات على الأقل عمليتي تكوين مختلفتين. وتظل الآليات المحددة لهذه العمليات لغزا.
يوجد حاليًا حوالي 130 نجمًا نابضًا يبلغ طوله ميلي ثانية، وهو معروف أنه يقع في مجموعات كروية.
توصلت الدراسة إلى أن بيئات هذه العناقيد الكروية كثيفة بشكل خاص، مما يعني أن فرص النجوم النابضة في التقاط رفاقها أو التفاعل مع النجوم الأخرى تزداد بشكل كبير. ولنأخذ على سبيل المثال النجم تيرزان 5، الذي يحتوي على 37 نجمًا نابضًا يبلغ طول كل منها ميلي ثانية. وهناك مجموعة أخرى شهيرة من النجوم، وهي 47 Tucanae، تحتوي أيضًا على 22 نجمًا نابضًا تم اكتشافها. وتوفر هذه النجوم النابضة الوفيرة لعلماء الفلك فرصًا قيمة لمزيد من البحث.
الحد الأقصى لسرعة دوران النجم النابض
اكتشف النجم النابض PSR B1937+21 لأول مرة في عام 1982، ويدور بمعدل حوالي 641 مرة في الثانية، مما يجعله ثاني أسرع نجم نابض حتى الآن. تم اكتشاف النجم النابض PSR J1748-2446ad في عام 2004 ويدور بسرعة 716 مرة في الثانية، مما يجعله أسرع نجم نابض معروف.
لم تؤد هذه الظواهر إلى إجراء دراسات معمقة حول بنية وتطور النجوم النيوترونية فحسب، بل دفعتنا أيضًا إلى إعادة التفكير في العلاقة بين سرعة الدوران والموجات الثقالية. وأظهرت الدراسات أن النجوم النابضة التي تدور بسرعة أكبر من 1000 مرة في الثانية ستفقد طاقتها بسبب الإشعاع الجاذبي، ومن المتوقع أن تسلط مشاريع الرصد المختلفة الجارية حاليا المزيد من الضوء على هذا الاحتمال.تتنبأ النماذج الحالية بأن النجم النابض سوف ينهار عندما يدور بسرعة أكبر من حوالي 1500 مرة في الثانية.
اكتشاف الموجات الثقالية باستخدام النجوم النابضة
تعد الموجات الثقالية تنبؤًا مهمًا في نظرية النسبية العامة لأينشتاين، والتي نشأت من حركة المادة على نطاق واسع وتقلباتها في الكون المبكر. تمتلك النجوم النابضة التي تدور بسرعة خصائص ساعة فريدة تجعلها مرشحة مثالية لدراسة الموجات الثقالية. ويقال إنه من خلال مراقبة الإشارات التي تبعثها النجوم النابضة، يستطيع العلماء اكتشاف التقلبات في الزمكان الناجمة عن الموجات الثقالية.
يمكن إرجاع هذه الفكرة إلى أواخر سبعينيات القرن العشرين واستمرت في التطور مع مرور الوقت.مع ظهور أنظمة التقاط البيانات الرقمية واستخدام التلسكوبات الراديوية الجديدة، أصبحت تقنيات المعايرة والتحليل المختلفة ناضجة بشكل متزايد، كما تم تحسين حساسية النجوم النابضة كأجهزة كشف للموجات الثقالية عدة مرات. وقد أظهرت كل بيانات تم إصدارها من مشروع NANOGrav، الذي بدأ في عام 2013، حدودًا أكثر دقة لخلفية الموجات الثقالية. وخاصة في عام 2023، أظهرت البيانات الصادرة حديثًا أول دليل على خلفية الموجات الثقالية، مما جلب مرة أخرى اكتشافات منعشة للمجتمع الفلكي.
إن الخصائص المميزة للنجوم النابضة التي تعمل في نطاق ميلي ثانية تجعلها نافذة لفهم الكون. فهي لا تستطيع اكتشاف الموجات الثقالية فحسب، بل إنها توفر أيضًا بيانات لا تقدر بثمن لدراسة تطور النجوم والكواكب الخارجية والحقول الثقالية، وما إلى ذلك. أدى الاكتشاف الأولي للكواكب التي تدور حول النجوم النابضة إلى دفع البشر إلى التفكير أكثر في إمكانية وجود حياة في الكون. ومع تعمق معرفتنا بها، هل ستكون هناك أسرار أخرى مجهولة في الكون تنتظر استكشافنا؟
