عندما تصل النجوم الضخمة إلى نهاية دورة حياتها ، تنفجر في مستعر أعظم ضخم وتتخلص من معظم موادها. ما تبقى هو "النجم المللي ثانية" ، وهو نجم نيوتروني كثيف للغاية ومغناطيسي للغاية يدور بسرعة ويبعث أشعة من الإشعاع الكهرومغناطيسي. في نهاية المطاف ، تفقد هذه النجوم طاقتها الدورانية وتبدأ في التباطؤ ، ولكن يمكنها التسريع مرة أخرى بمساعدة رفيق.
وفقًا لدراسة حديثة ، شهد فريق دولي من العلماء هذا الحدث النادر عند ملاحظة النجم النابض البطيء جدًا الموجود في مجرة Andromeda Galaxy (XB091D). أشارت نتائج دراستهم إلى أن هذا النجم النابض كان يتسارع منذ مليون سنة ، وهو على الأرجح نتيجة القبض على رفيق استعاد منذ ذلك الحين سرعته الدورانية السريعة.
عادة ، عندما يقترن النجم النابض بنجم عادي ، تكون النتيجة نظامًا ثنائيًا يتكون من النجم النابض والقزم الأبيض. يحدث هذا بعد أن يسحب النجم النابض الطبقات الخارجية للنجم ، ويحوله إلى قزم أبيض. ثم تشكل المادة من هذه الطبقة الخارجية قرص تراكم حول النجم النابض ، مما يخلق "بقعة ساخنة" تشع بشكل ساطع في طيف الأشعة السينية حيث يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى ملايين الدرجات.
قاد الفريق إيفان زولوتوخين من معهد ستيرنبرغ الفلكي في جامعة لومونوسوف موسكو الحكومية (MSU) ، وضم علماء فلك من جامعة تولوز والمعهد الوطني للفيزياء الفلكية (INAF) ومرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية. تم نشر نتائج الدراسة في المجلة الفيزيائية الفلكية تحت عنوان "أبطأ أشعة أشعة غزل بولسار في كتلة كروية خارج المجرات".
كما ذكروا في ورقتهم ، تم الكشف عن هذا النجم النابض بفضل البيانات التي جمعها مرصد الفضاء XMM-Newton من 2000-2013. في هذا الوقت ، جمعت XMM-Newton معلومات حول ما يقرب من 50 مليار فوتون من الأشعة السينية ، والتي تم دمجها من قبل علماء الفلك في Lomosov MSU في قاعدة بيانات مفتوحة على الإنترنت.
سمحت قاعدة البيانات هذه لعلماء الفلك بإلقاء نظرة فاحصة على العديد من الأشياء المكتشفة سابقًا. وهذا يشمل XB091D ، النجم النابض بفترة من الثواني (المعروف أيضًا باسم "النجم النابض الثاني") الموجود في واحدة من أقدم مجموعات النجوم الكروية في مجرة أندروميدا. ومع ذلك ، لم يكن العثور على صور الأشعة السينية التي تسمح لهم بتوصيف XB091D مهمة سهلة. كما أوضح إيفان زولوتوخين في بيان صحفي لـ MSU:
"تكتشف أجهزة الكشف الموجودة في XMM-Newton فوتونًا واحدًا فقط من هذا النجم النابض كل خمس ثوانٍ. لذلك ، يمكن مقارنة البحث عن النجوم النابضة بين بيانات XMM-Newton الواسعة بالبحث عن إبرة في كومة قش. في الواقع ، من أجل هذا الاكتشاف ، كان علينا إنشاء أدوات رياضية جديدة تمامًا سمحت لنا بالبحث عن الإشارة الدورية واستخراجها. من الناحية النظرية ، هناك العديد من التطبيقات لهذه الطريقة ، بما في ذلك التطبيقات خارج علم الفلك. "
واستناداً إلى ما مجموعه 38 ملاحظة XMM-Newton ، خلص الفريق إلى أن هذا النجم النابض (الذي كان النابض الوحيد المعروف من نوعه خارج مجرتنا في ذلك الوقت) ، هو في المراحل الأولى من "التجديد". باختصار ، أشارت ملاحظاتهم إلى أن النجم النابض بدأ يتسارع منذ أقل من مليون سنة. استند هذا الاستنتاج إلى حقيقة أن XB091D هو أبطأ نبض عنقودي كروي دوار تم اكتشافه حتى الآن.
يكمل النجم النيوتروني ثورة واحدة في 1.2 ثانية ، وهو أبطأ بأكثر من 10 مرات من حامل الرقم القياسي السابق. من البيانات التي لاحظوها ، تمكنوا أيضًا من تمييز البيئة حول XB091D. على سبيل المثال ، وجدوا أن النجم النابض وزوجه الثنائي يقعان في كتلة كروية كثيفة للغاية (B091D) في مجرة أندروميدا - على بعد حوالي 2.5 مليون سنة ضوئية.
ويقدر عمر هذه المجموعة ب 12 مليار سنة وتحتوي على ملايين النجوم الباهتة القديمة. في هذه الأثناء ، رفيقها هو 0.8 كتلة كتلة شمسية ، والنظام الثنائي نفسه لديه فترة دوران 30.5 ساعة. ويقدرون أن النجم النابض ، في غضون حوالي 50000 سنة ، سوف يتسارع بما يكفي ليحصل مرة أخرى على فترة دوران تُقاس بالمللي ثانية - أي النابض بالمللي ثانية.
ومن المثير للاهتمام أن موقع XB910D داخل هذه المنطقة الشاسعة من النجوم فائقة الكثافة هو ما سمح لها بالتقاط رفيق منذ حوالي مليون سنة وبدء عملية "التجديد" في المقام الأول. كما أوضح Zolotukhin:
"في مجرتنا ، لم تتم ملاحظة مثل هذه الأشعة النابضة البطيئة في 150 عنقودًا كرويًا معروفًا ، لأن نوىها ليست كبيرة وكثيفة بما يكفي لتكوين نجوم ثنائية قريبة بمعدل مرتفع بما فيه الكفاية. يشير هذا إلى أن قلب الكتلة B091D ، مع تكوين كثيف للغاية للنجوم في XB091D ، أكبر بكثير من الكتلة المعتادة. لذلك نحن نتعامل مع جسم كبير ونادر إلى حد ما - مع بقايا كثيفة لمجرة صغيرة التهمتها مجرة أندروميدا ذات مرة. كثافة النجوم هنا ، في منطقة يبلغ طولها حوالي 2.5 سنة ضوئية ، أعلى بحوالي 10 مليون مرة من محيط الشمس. "
بفضل هذه الدراسة ، والأدوات الرياضية التي طورها الفريق للعثور عليها ، من المحتمل أن يتمكن الفلكيون من إعادة النظر في العديد من الأشياء المكتشفة سابقًا في السنوات القادمة. ضمن مجموعات البيانات الضخمة هذه ، يمكن أن يكون هناك العديد من الأمثلة على الأحداث الفلكية النادرة ، التي تنتظر فقط أن يتم مشاهدتها وتمييزها بشكل صحيح.
اقرأ المزيد: المجلة الفيزيائية الفلكية, جامعة لومونوسوف موسكو الحكومية
