حقوق الصورة: ESA
إن استخدام علماء الفلك المرصد XMM-Newton X-Ray الفضائيين مع وكالة الفضاء الأوروبية جعلوا أول قياس مباشر للمجال المغناطيسي للنجم النيوتروني. النجم النيوتروني هو جسم كثيف للغاية مع كتلة نجم كبير معبأ في دائرة نصف قطرها 20-30 كم فقط ، وكان من المتوقع أن يكون لديهم حقول مغناطيسية قوية جدًا تعمل مثل الفرامل ، مما يبطئ دورانها. ولكن بعد ملاحظة نجم نيوتروني يسمى 1E1207.4-5209 لأكثر من 72 ساعة باستخدام XMM ، اكتشف الفلكيون أنه كان أضعف 30 مرة مما كانوا يتوقعون. ما يسبب تباطؤ هذه الأشياء مرة أخرى لغزا.
باستخدام الحساسية الفائقة لمرصد الأشعة السينية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، قام XMM-Newton ، فريق من علماء الفلك الأوروبيين بإجراء أول قياس مباشر للمجال المغناطيسي للنجم النيوتروني.
تقدم النتائج رؤى عميقة في الفيزياء المتطرفة للنجوم النيوترونية وتكشف عن لغز جديد لم يتم حله بعد حول نهاية حياة هذا النجم.
النجم النيوتروني هو جسم سماوي كثيف جدًا يحتوي عادةً على شيء يشبه كتلة شمسنا في كرة صغيرة يبلغ عرضها 20-30 كم فقط. إنه نتاج انفجار نجمي ، يُعرف باسم المستعر الأعظم ، حيث ينفجر معظم النجم في الفضاء ، لكن قلبه المنهار يبقى على شكل كرة ساخنة فائقة الكثافة من النيوترونات تدور بمعدل لا يصدق.
على الرغم من كونها فئة مألوفة من الأشياء ، تبقى النجوم النيوترونية الفردية غامضة. النجوم النيوترونية شديدة الحرارة عندما تولد ، لكنها تبرد بسرعة كبيرة. لذلك ، فإن القليل منهم فقط ينبعث منهم إشعاعًا عالي الطاقة ، مثل الأشعة السينية. هذا هو السبب في أنهم يدرسون تقليديًا عبر انبعاثاتهم الراديوية ، والتي تكون أقل نشاطًا من الأشعة السينية والتي تظهر عادةً نبضًا وإيقافًا. لذلك ، يمكن رؤية النجوم النيوترونية القليلة التي تكون ساخنة بما يكفي لإصدار الأشعة السينية بواسطة مقاريب الأشعة السينية ، مثل ESA؟ s XMM-Newton.
أحد هذه النجوم النيوترونية هو 1E1207.4-5209. باستخدام أطول ملاحظة XMM-Newton على الإطلاق لمصدر المجرة (72 ساعة) ، قام البروفيسور جيوفاني بينامي من مركز DéEtude Spatiale des Rayonnements (CESR) وفريقه بقياس قوة المجال المغناطيسي. وهذا يجعله أول نجم نيوتروني منعزل يمكن تحقيقه.
لا يمكن تقدير جميع القيم السابقة للمجالات المغناطيسية النجمية النيوترونية إلا بشكل غير مباشر. يتم ذلك عن طريق الافتراضات النظرية القائمة على النماذج التي تصف انهيار الجاذبية للنجوم الضخمة ، مثل تلك التي تؤدي إلى تكوين النجوم النيوترونية. الطريقة الثانية غير المباشرة هي تقدير المجال المغناطيسي بدراسة كيفية تباطؤ دوران النجم النيوتروني ، باستخدام بيانات علم الفلك الراديوي.
في حالة 1E1207.4-5209 ، يكشف هذا القياس المباشر باستخدام XMM-Newton أن المجال المغناطيسي للنجم النيوتروني أضعف 30 مرة من التنبؤات استنادًا إلى الطرق غير المباشرة.
كيف يمكن تفسير هذا؟ يستطيع الفلكيون قياس معدل تباطؤ النجوم النيوترونية الفردية. لقد افترضوا دائمًا أن "الاحتكاك" بين المجال المغناطيسي ومحيطه هو السبب. في هذه الحالة ، الاستنتاج الوحيد هو أن شيئًا آخر يسحب النجم النيوتروني ، ولكن ماذا؟ يمكننا التكهن بأنه قد يكون قرصًا صغيرًا من حطام المستعر الأعظم المحيط بالنجم النيوتروني ، مما يخلق عامل سحب إضافي.
تثير النتيجة التساؤل حول ما إذا كانت 1E1207.4-5209 فريدة بين النجوم النيوترونية ، أم أنها الأولى من نوعها. يأمل الفلكيون في استهداف نجوم نيوترونية أخرى باستخدام XMM-Newton لمعرفة ذلك.
ملاحظة للمحررين
يجب أن تمر الأشعة السينية المنبعثة من نجم نيوتروني مثل 1E1207.4-5209 عبر المجال المغناطيسي للنجم النيوتروني قبل الهروب إلى الفضاء. في الطريق ، يمكن للجزيئات في المجال المغناطيسي للنجوم أن تسرق بعض الأشعة السينية الصادرة ، مما ينقلها على علامات طيف تروي ، المعروفة باسم "خطوط امتصاص الرنين السيكلوتروني". هذه البصمة هي التي سمحت للبروفيسور Bignami وفريقه بقياس قوة المجال المغناطيسي للنجم النيوتروني.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية
