مسار النجم النابض أكثر من 2.5 مليون سنة. حقوق الصورة: Bill Saxton، NRAO / AUI / NSF اضغط للتكبير
بطريقة أو بأخرى ، حصل نجم نيوتروني فائق السرعة على "ركلة" قوية تدفعه تمامًا خارج مجرتنا درب التبانة إلى اتساع الفضاء البيني بين المجرات. اكتشافه محير لعلماء الفلك الذين استخدموا التلسكوب الراديوي طويل المدى (VLBA) الراديوي التابع للمؤسسة الوطنية للعلوم لقياس أسرع سرعة تم العثور عليها في نجم نيوتروني مباشرةً.
النجم النيوتروني هو بقايا نجم ضخم ولد في كوكبة Cygnus التي انفجرت قبل حوالي مليون ونصف سنة في انفجار عملاق يعرف باسم المستعر الأعظم. تُظهر قياسات VLBA فائقة الدقة عن بعدها وحركتها أنها في طريقها لمغادرة مجرتنا حتمًا.
قال شامي تشاترجي من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO) وهارفارد سميثسونيان: "نعلم أن انفجارات السوبرنوفا يمكن أن تعطي ركلة للنجم النيوتروني الناتج ، لكن السرعة الهائلة لهذا الجسم تدفع حدود فهمنا الحالي". مركز الفيزياء الفلكية. وأضاف: "هذا الاكتشاف صعب للغاية على أحدث نماذج انهيار مستعر السوبرنوفا".
استخدم Chatterjee وزملاؤه VLBA لدراسة النجم النابض B1508 + 55 ، على بعد حوالي 7700 سنة ضوئية من الأرض. من خلال "رؤية" الراديو فائقة الدقة لـ VLBA على مستوى القارة ، تمكنوا من قياس المسافة وسرعة النجم النابض بدقة ، وهو نجم نيوتروني دوار ينبعث من حزم موجات راديوية قوية. يشير التآمر في حركته إلى الخلف إلى مسقط رأس بين مجموعات من النجوم العملاقة في كوكبة Cygnus - وهي نجوم ضخمة جدًا لدرجة أنها تنفجر حتمًا على أنها مستعرات أعظمية.
قال والتر بريسكين ، عالم الفلك في NRAO: "هذا هو أول قياس مباشر لسرعة نجم نيوتروني يتجاوز 1000 كيلومتر في الثانية". "تعتمد معظم التقديرات السابقة لسرعات النجوم النيوترونية على التخمينات المثقفة حول مسافاتها. مع هذا ، لدينا قياس دقيق ومباشر للمسافة ، حتى نتمكن من قياس السرعة مباشرة ". تُظهر قياسات VLBA أن النجم النابض يتحرك بسرعة تقارب 1100 كيلومتر (أكثر من 670 ميلاً) في الثانية - أسرع بنحو 150 مرة من مكوك الفضاء المداري. بهذه السرعة ، يمكنها السفر من لندن إلى نيويورك في خمس ثوانٍ.
من أجل قياس مسافة النجم النابض ، كان على الفلكيين اكتشاف "تمايل" في موقعه ناتج عن حركة الأرض حول الشمس. كان هذا "التمايل" تقريبًا بطول مضرب بيسبول كما يظهر من القمر. بعد ذلك ، بعد تحديد المسافة ، يمكن للعلماء حساب سرعة النجم النابض من خلال قياس حركته عبر السماء.
وأوضح شاترجي "الحركة التي قمنا بقياسها مع VLBA كانت تساوي تقريبًا مشاهدة كرة في ملعب في فنواي بارك في بوسطن من مقعد على القمر". "ومع ذلك ، استغرق النجم النابض ما يقرب من 22 شهرًا لإظهار هذا الحركة الواضحة. إن VLBA هو أفضل تلسكوب ممكن لتتبع مثل هذه الحركات الظاهرة. "
يقع مسقط رأس النجم المفترض بين النجوم العملاقة في كوكبة Cygnus داخل مستوى مجرة درب التبانة ، وهي مجرة حلزونية. تشير ملاحظات VLBA الجديدة إلى أن النجم النيوتروني يتجه الآن بعيدًا عن طائرة درب التبانة بسرعة كافية لإخراجها تمامًا من المجرة. منذ انفجار المستعر الأعظم قبل حوالي مليوني ونصف سنة مضت ، تحرك النجم النابض عبر ثلث سماء الليل كما يُرى من الأرض.
وقال تشاترجي "لقد اعتقدنا لبعض الوقت أن انفجارات السوبرنوفا يمكن أن تعطي ركلة للنجم النيوتروني الناتج ، لكن أحدث طرازات الكمبيوتر لهذه العملية لم تنتج سرعات في أي مكان بالقرب مما نراه في هذا الكائن". وقال: "هذا يعني أن النماذج تحتاج إلى فحص ، وربما تصحيحها ، لمراعاة ملاحظاتنا".
قال فوتر فليمينغز من مرصد جودريل بانك في المملكة المتحدة جامعة كورنيل في الولايات المتحدة
كانت ملاحظات B1508 + 55 جزءًا من مشروع أكبر لاستخدام VLBA لقياس مسافات وحركات العديد من النجوم النابضة. وقال بريسكين: "هذه هي النتيجة الأولى لهذا المشروع طويل الأمد ، ومن المثير جدًا أن يكون لديك شيء مذهل في وقت مبكر جدًا". تم عمل ملاحظات VLBA على ترددات الراديو بين 1.4 و 1.7 جيجا هرتز.
عمل Chatterjee و Vlemmings و Brisken مع جوزيف لاتسيو من مختبر الأبحاث البحرية وجيمس كوردس من جامعة كورنيل وميلر جوس من NRAO وستيفن ثورسيت من جامعة كاليفورنيا وسانتا كروز وإدوارد فومالونت من NRAO وأندرو لين ومايكل كرامر ، كلاهما مرصد بنك جودريل. قدم العلماء نتائجهم في عدد 1 سبتمبر من رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
VLBA هو نظام من عشرة هوائيات تلسكوب راديوي ، لكل منها طبق بقطر 25 مترًا (82 قدمًا) ويزن 240 طنًا. من ماونا كيا في جزيرة هاواي الكبيرة إلى سانت كروا في جزر فيرجن الأمريكية ، يمتد VLBA لأكثر من 5000 ميل ، مما يوفر لعلماء الفلك رؤية حادة لأي تلسكوب على الأرض أو في الفضاء.
المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي هو منشأة تابعة لمؤسسة العلوم الوطنية ، تعمل بموجب موافقة تعاونية من قبل Associated Universities، Inc.
يقع المقر الرئيسي لمركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) في كامبريدج ، ماساتشوستس ، وهو تعاون مشترك بين مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ومرصد كلية هارفارد. قام علماء CfA المنظمون في سبعة أقسام بحثية بدراسة أصل الكون وتطوره ومصيره النهائي.
المصدر الأصلي: بيان صحفي CfA
