وللمرة الأولى ، رصد تلسكوب Fermi Gamma-ray Space Telescope التابع لوكالة ناسا مجموعة جديدة من النجوم النابضة باستخدام انبعاثات أشعة غاما فقط ، في غياب الإشارات الراديوية الموجهة إلى الأرض. تم الإبلاغ عن الكائنات الجديدة الـ 16 في إصدار هذا الأسبوع من Science Express، في دراسة مقرها جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز.
النجم النابض هو نجم نيوتروني سريع الدوران ، النواة الكثيفة التي خلفها بعد انفجار السوبرنوفا. تم العثور على معظم 1800 النجم النابض المعروف من خلال انبعاثات الراديو الدورية.
قال المؤلف المشارك روبرت جونسون ، الفيزيائي بجامعة كاليفورنيا سانتا كروز: "هذه هي النجوم النابضة الأولى التي تم اكتشافها بواسطة أشعة جاما وحدها ، وقد وجدنا بالفعل 16". "كان يشتبه في وجود عدد كبير من النجوم النابضة بالهدوء الراديوي قبل ذلك ، ولكن حتى إطلاق فيرمي ، لم يكن هناك سوى نبض هادئ لاسلكي واحد ، وتم اكتشافه لأول مرة في الأشعة السينية".
من بين النجوم النابضة لأشعة غاما البالغ عددها 16 ، يرتبط 13 بمصادر أشعة غاما غير معروفة تم اكتشافها مسبقًا بواسطة أداة EGRET على مرصد أشعة غاما كومبتون. قال بابلو ساز باركنسون ، وهو أيضًا باحث SCEP وما بعد الدكتوراه والمؤلف المقابل للصحيفة ، إن EGRET اكتشف ما يقرب من 300 مصدر لأشعة أشعة غاما ، لكنه لم يتمكن من اكتشاف النبضات من هذه المصادر ، والتي ظل معظمها مجهولًا.
وقال ساز باركنسون: "لقد كان السؤال الذي طال أمده هو ما الذي يمكن أن يشغل تلك المصادر غير المحددة ، ونتائج فيرمي الجديدة تخبرنا أن الكثير منها نبضات". "هذه النتائج تعطينا أيضا أدلة مهمة حول آلية انبعاثات النجم النابض."
ينبعث النجم النابض حزمًا ضيقة من الموجات الراديوية من الأقطاب المغناطيسية للنجم النيوتروني ، وتجتاح الحزم مثل منارة المنارة لأن الأقطاب المغناطيسية لا تتوافق مع محور دوران النجم. إذا فاتت الحزمة الراديوية الأرض ، فلا يمكن الكشف عن النجم النابض بواسطة التلسكوبات الراديوية. تشير قدرة Fermi على اكتشاف الكثير من النجوم النابضة بأشعة غاما الهادئة لاسلكيًا إلى أن أشعة غاما تنبعث في شعاع أوسع وأكثر تشابهًا مع المروحة من شعاع الراديو.
حدد الفريق النجوم النابضة لأشعة جاما في البيانات من تلسكوب منطقة فيرمي الكبيرة (LAT). قال ماركوس زيغلر ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز والمؤلف المقابل للصحيفة ، إن الكشف عن نبضات أشعة جاما من مصدر نموذجي يتطلب أسابيع أو أشهر من البيانات من LAT.
قال زيغلر: "من أضعف النجوم النابضة التي درسناها ، لا يرى LAT سوى فوتونين من أشعة غاما في اليوم".
تعمل المجالات المغناطيسية والكهربائية الشديدة للغاية للنجم النابض على تسريع الجسيمات المشحونة إلى سرعة الضوء تقريبًا ، وهذه الجسيمات مسؤولة في نهاية المطاف عن انبعاثات أشعة غاما.
نظرًا لأن دوران النجم يشغل الانبعاثات ، فإن النجوم النابضة المعزولة تتباطأ مع تقدمها في العمر وتفقد الطاقة. لكن النجم المصاحب الثنائي يمكنه تغذية المواد إلى النجم النابض ودورانه حتى معدل دوران 100 إلى 1000 مرة في الثانية. وتسمى هذه النبضات بالمللي ثانية ، وقد اكتشف علماء فيرمي نبضات أشعة جاما من ثمانية نبضات من المللي ثانية تم اكتشافها مسبقًا في الأطوال الموجية الراديوية. تم الإبلاغ عن هذه النتائج في دراسة ثانية نشرت أيضا في طبعة 2 يوليو من Science Express.
قال بول راي من مختبر الأبحاث البحرية في واشنطن: "تتمتع فيرمي بقوة غير مسبوقة حقًا في اكتشاف ودراسة أشعة أشعة غاما". "منذ زوال مرصد كومبتون لأشعة غاما قبل عقد من الزمان ، تساءلنا عن طبيعة مصادر أشعة غاما غير المحددة التي اكتشفها في مجرتنا. هذه الدراسات من فيرمي ترفع النقاب عن الكثير منها ".
التسمية التوضيحية للصورة الرئيسية: تُظهر خريطة السماء بالكامل مواقف 16 نجمًا نابضًا جديدًا (أصفر) وثمانية ملي ثانية من النجوم النابضة (أرجواني) تمت دراستها باستخدام LAT من Fermi. الائتمان: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration
مصادر: علم وجامعة كاليفورنيا سانتا كروز عبر Eurekalert.
