عندما تصل النجوم إلى نهاية تسلسلها الرئيسي ، فإنها تخضع لانهيار الجاذبية ، وإخراج طبقاتها الخارجية في انفجار مستعر أعظم. ما تبقى بعد ذلك هو قلب كثيف وغزل يتكون في المقام الأول من النيوترونات (المعروف أيضًا باسم نجم نيوتروني) ، من المعروف أن 3000 منها فقط موجودة في مجرة درب التبانة. مجموعة فرعية أكثر ندرة من النجوم النيوترونية هي مغناطيسات ، فقط عشرين منها معروفة في مجرتنا.
هذه النجوم غامضة بشكل خاص ، ولديها حقول مغناطيسية قوية للغاية تكاد تكون قوية بما يكفي لتمزيقها. وبفضل دراسة جديدة أجراها فريق من علماء الفلك الدوليين ، يبدو أن سر هذه النجوم تعمق أكثر. باستخدام البيانات من سلسلة من مراصد الراديو والأشعة السينية ، لاحظ الفريق في العام الماضي مغناطيسيا كان خامدا لمدة ثلاث سنوات ، ويتصرف الآن بشكل مختلف إلى حد ما.
الدراسة بعنوان "إحياء Magnetar PSR J1622-4950: ملاحظات مع MeerKAT ، Parkes ، XMM- نيوتن, سويفت, شاندراو نوستار"، ظهر مؤخرًا في المجلة الفيزيائية الفلكية. قاد الفريق الدكتور فرناندو كاميلو - كبير العلماء في مرصد الفلك الراديوي بجنوب أفريقيا (SARAO) - وشمل أكثر من 200 عضو من جامعات ومؤسسات بحثية متعددة من جميع أنحاء العالم.
يتم تسمية المغناطيسات لأن حقولها المغناطيسية أقوى بما يصل إلى 1000 مرة من تلك الخاصة بالنجوم النيوترونية النابضة العادية (المعروفة أيضًا باسم النجوم النابضة). الطاقة المرتبطة بهذه المجالات قوية جدًا لدرجة أنها تكسر النجم تقريبًا ، مما يجعلها غير مستقرة وتعرض تغيرًا كبيرًا من حيث الخصائص الفيزيائية والانبعاثات الكهرومغناطيسية.
في حين أن جميع المغناطيسات معروفة بانبعاثها بالأشعة السينية ، إلا أنه من المعروف أن أربعة منها فقط تنبعث منها موجات لاسلكية. أحدها هو PSR J1622-4950 - مغناطيسي يقع على بعد حوالي 30.000 سنة ضوئية من الأرض. اعتبارًا من أوائل عام 2015 ، كان هذا المغناطيس في حالة سبات. ولكن كما أشار الفريق في دراستهم ، لاحظ علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب راديو CSIRO Parkes في أستراليا أنه أصبح نشطًا مرة أخرى في 26 أبريل 2017.
في ذلك الوقت ، كان المغناطيس ينبعث من نبضات الراديو الساطعة كل أربع ثوانٍ. بعد بضعة أيام ، تم إغلاق Parkes كجزء من روتين الصيانة المخطط له لمدة شهر. في نفس الوقت تقريبًا ، بدأ تلسكوب راديو MeerKAT في جنوب إفريقيا بمراقبة النجم ، على الرغم من حقيقة أنه لا يزال قيد الإنشاء ولم يكن متاحًا سوى 16 من أطباق الراديو البالغ عددها 64. يصف الدكتور فرناندو كاميلو الاكتشاف في بيان صحفي حديث لـ SKA South Africa:
"أثبتت ملاحظات MeerKAT أنها حاسمة لفهم عدد فوتونات الأشعة السينية القليلة التي التقطناها بواسطة مقاريب ناسا المدارية - لأول مرة تم الكشف عن نبضات الأشعة السينية من هذا النجم ، كل 4 ثوانٍ. معا ، فإن الملاحظات التي تم الإبلاغ عنها اليوم تساعدنا على تطوير صورة أفضل لسلوك المادة في الظروف المادية القاسية بشكل لا يصدق ، على عكس أي شيء يمكن تجربته على الأرض ”.
بعد إجراء الملاحظات الأولية من قبل مراصد Parkes و MeerKAT ، تم إجراء ملاحظات المتابعة باستخدام المرصد الفضائي بالأشعة السينية XMM-Newton ، و Swift Gamma-Ray Burst Mission ومرصد Chandra X-ray و Telescope Array Array (نوستار). بهذه الملاحظات المجمعة ، لاحظ الفريق بعض الأشياء المثيرة للاهتمام حول هذا المغناطيس.
أولاً ، قرروا أن كثافة تدفق الراديو PSR J1622-4950 ، على الرغم من أنها متغيرة ، كانت أكبر بحوالي 100 مرة مما كانت عليه خلال حالتها الخاملة. بالإضافة إلى ذلك ، كان تدفق الأشعة السينية أكبر بـ 800 مرة على الأقل بعد شهر من إعادة التنشيط ، لكنه بدأ يتحلل بشكل كبير على مدار 92 إلى 130 يومًا. ومع ذلك ، لاحظت الملاحظات الراديوية شيئًا في سلوك المغناطيس كان غير متوقع تمامًا.
في حين أن الهندسة الإجمالية التي تم الاستدلال عليها من انبعاثات الراديو PSR J1622-4950 كانت متسقة مع ما تم تحديده قبل عدة سنوات ، أشارت ملاحظاتهم إلى أن البث اللاسلكي يأتي الآن من موقع مختلف في الغلاف المغناطيسي. يشير هذا قبل كل شيء إلى كيفية اختلاف الانبعاثات الراديوية من المغناطيسات عن النجوم النابضة العادية.
أثبت هذا الاكتشاف أيضًا صحة مرصد ميركات كأداة بحث عالمية المستوى. يعد هذا المرصد جزءًا من مصفوفة الكيلومتر المربع (SKA) ، وهو مشروع التلسكوب متعدد الراديو الذي يقوم ببناء أكبر تلسكوب لاسلكي في العالم في أستراليا ونيوزيلندا وجنوب إفريقيا. من جانبها ، تستخدم MeerKAT 64 هوائيًا لاسلكيًا لجمع صور راديو للكون لمساعدة الفلكيين على فهم كيفية تطور المجرات بمرور الوقت.
بالنظر إلى الحجم الهائل للبيانات التي تم جمعها بواسطة هذه التلسكوبات ، يعتمد MeerKAT على كل من التكنولوجيا المتطورة وفريق مؤهل للغاية من المشغلين. كما أشار أبوت ، "لدينا فريق من ألمع المهندسين والعلماء في جنوب إفريقيا والعالم يعملون في المشروع ، لأن المشاكل التي نحتاج إلى حلها صعبة للغاية ، وتجذب الأفضل".
كما أعجب الأستاذ فيل دايموند ، المدير العام لمنظمة SKA الذي يقود تطوير مصفوفة الكيلومتر المربع ، بمساهمة فريق MeerKAT. كما ذكر في بيان صحفي لـ SKA:
"أحسنت إلى زملائي في جنوب أفريقيا لهذا الإنجاز الرائع. إن بناء مثل هذه التلسكوبات أمر صعب للغاية ، ويظهر هذا المنشور أن MeerKAT أصبحت جاهزة للعمل. كواحد من مقاريب السلائف SKA ، فإن هذا يبشر بالخير لـ SKA. سيتم دمج MeerKAT في نهاية المطاف في المرحلة الأولى من تلسكوب منتصف SKA وبذلك يصل إجمالي الأطباق تحت تصرفنا إلى 197 ، مما يخلق أقوى تلسكوب لاسلكي على هذا الكوكب ".
عندما تنتقل SKA إلى الإنترنت ، ستكون واحدة من أقوى التلسكوبات الأرضية في العالم وأكثر حساسية بنحو 50 مرة من أي جهاز راديو آخر. جنبا إلى جنب مع الجيل التالي من التلسكوبات الأرضية والفضائية ، من المتوقع أن تكون الأشياء التي سيكشفها عن كوننا وكيف تطور مع مرور الوقت رائدة بالفعل.
بالإضافة إلى ذلك القراءة: SKA Africa, SKA, المجلة الفيزيائية الفلكية
