حقوق الصورة: ناسا
التقط العلماء في المعهد الكندي للفيزياء الفلكية النظرية (CITA) ووكالة ناسا تفاصيل غير مسبوقة عن التدفق الهائل للغاز الذي يحوم على بعد بضعة أميال فقط من سطح نجم نيوتروني ، وهو عبارة عن كرة لا يتجاوز عرضها عشرة أميال.
أدى انفجار هائل ونادر على سطح هذا النجم النيوتروني - يصب طاقة أكثر في ثلاث ساعات مما تفعله الشمس في 100 عام - إلى إضاءة المنطقة وسمح للعلماء بالتجسس على تفاصيل المنطقة التي لم يتم الكشف عنها من قبل. كان بوسعهم رؤية تفاصيل دقيقة مثل حلقة الغاز التي تدور حول النجم النيوتروني وتدفقه حيث انبثقت هذه الحلقة من الانفجار ثم استعادت ببطء شكلها الأصلي بعد حوالي 1000 ثانية.
كان كل هذا يحدث على مدار 25000 سنة ضوئية من الأرض ، تم التقاطها ثانية تلو الأخرى بطريقة شبيهة بالأفلام من خلال عملية تسمى التحليل الطيفي باستخدام مستكشف توقيت روسي بالأشعة السينية من وكالة ناسا.
قدم الدكتور ديفيد بالانتين من CITA في جامعة تورنتو والدكتور تود ستروماير من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت ، ماريلاند هذه النتيجة في إصدار قادم من رسائل مجلة الفيزياء الفلكية. تقدم المراقبة نظرة جديدة على تدفق "قرص تراكم" نجم نيوتروني (وربما ثقب أسود) ، وعادة ما تكون دقيقة للغاية لحلها حتى مع أقوى التلسكوبات.
قال بالانتاين: "هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من مشاهدة المناطق الداخلية لقرص تراكم ، في هذه الحالة حرفيا على بعد أميال قليلة من سطح النجم النيوتروني ، قم بتغيير هيكله في الوقت الحقيقي". من المعروف أن أقراص التنامي تتدفق حول العديد من الأشياء في الكون ، من النجوم التي تشكلت حديثًا إلى الثقوب السوداء العملاقة في الكوازارات البعيدة. تفاصيل عن كيفية الاستدلال على مثل هذا التدفق للقرص فقط حتى الآن. "
النجم النيوتروني هو البقايا الكثيفة النواة لنجم انفجر أكبر بثمانية أضعاف من الشمس. يحتوي النجم النيوتروني على كتلة من الشمس تساويها كتلة في مجال لا يتجاوز مساحة تورونتو. يشير قرص التنامي إلى تدفق الغاز الساخن (البلازما) الذي يدور حول النجوم النيوترونية والثقوب السوداء ، التي تجذبها الجاذبية القوية للمنطقة. غالبًا ما يتم توفير هذا الغاز بواسطة نجم مجاور.
عندما تنهار المادة على النجم النيوتروني ، فإنها تبني طبقة من 10 إلى 100 متر من المواد تتكون في الغالب من الهليوم. يؤدي اندماج الهيليوم إلى الكربون والعناصر الأثقل الأخرى إلى إطلاق طاقة هائلة ويدعم انفجارًا قويًا من ضوء الأشعة السينية ، وهو أكثر نشاطًا بكثير من الضوء المرئي. (الاندماج النووي هو نفس العملية التي تغذي الشمس). يمكن أن تحدث مثل هذه الانفجارات عدة مرات في اليوم على نجم نيوتروني وتستمر لمدة 10 ثوانٍ تقريبًا.
ما لاحظه Ballantyne و Strohmayer على هذا النجم النيوتروني ، المسمى 4U 1820-30 ، كان "انفجارًا فائقًا". هذه أكثر ندرة بكثير من الرشقات العادية التي تعمل بالهيليوم وتطلق طاقة أكثر ألف مرة. يقول العلماء أن هذه الانفجارات الفائقة ناتجة عن تراكم الرماد النووي في شكل كربون من اندماج الهيليوم. يشير التفكير الحالي إلى أن تراكم رماد الكربون يستغرق عدة سنوات حتى يبدأ في الاندماج.
كان الانفجار الفائق ساطعًا وطويلًا لدرجة أنه كان بمثابة ضوء كشاف ينطلق من سطح النجم النيوتروني وعلى المنطقة الداخلية لقرص التنامي. ينفجر ضوء الأشعة السينية من ذرات الحديد المضيئة في قرص التنامي ، وهي عملية تسمى مضان. التقط مستكشف روسي التوقيع المميز لمضان الحديد - أي طيفه. وهذا بدوره قدم معلومات حول درجة حرارة الحديد وسرعته وموقعه حول النجم النيوتروني.
قال ستروهمير: "يمكن لروسي إكسبلورر الحصول على قياس جيد لطيف الفلورة لذرات الحديد كل بضع ثوان". "بإضافة كل هذه المعلومات ، نحصل على صورة لكيفية تشوه قرص التراكم الناتج عن الانفجار النووي الحراري. هذا هو أفضل مظهر يمكننا أن نأمل في الحصول عليه ، لأن الدقة المطلوبة لرؤية هذا الإجراء كصورة ، بدلاً من الأطياف ، ستكون أكبر مليار مرة مما يقدمه تلسكوب هابل الفضائي. "
قال العلماء إن النجوم النيوترونية المنفجرة تعمل كمختبر لدراسة أقراص التنامي ، والتي يمكن رؤيتها (ولكن بتفصيل أقل) عبر الكون حول الثقوب السوداء النجمية القريبة والمجرات النجمية البعيدة للغاية. الثقوب السوداء النجمية مع أقراص التنامي لا تنتج رشقات بالأشعة السينية.
تم إطلاق مستكشف روسي في ديسمبر 1995 لمراقبة الأجسام سريعة التغير والحيوية وسريعة الدوران ، مثل الثقوب السوداء الهائلة والنوى المجرية النشطة والنجوم النيوترونية والنجوم النابضة بالمللي ثانية.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
