الجثة الكونية الدوارة هي كل ما تبقى من نجم ثقيل يحوم على بعد 4600 سنة ضوئية من الأرض بعد تعرضه لموت متفجر. الآن ، وجد علماء الفلك أن هذه الجثة هي أكبر نجم نيوتروني تم اكتشافه على الإطلاق.
في الواقع ، يقولون أنها ضخمة جدًا - حوالي 2.14 مرة من كتلة شمسنا المكدسة في كرة على الأرجح حوالي 12.4 ميل (20 كيلومترًا) عبر - أنها قريبة من الحد من القدرة على الوجود على الإطلاق.
هذا النجم النيوتروني ، الذي يطلق عليه J0740 + 6620 ، ينبعث منارات موجات الراديو ويدور بسرعة مذهلة تصل إلى 289 مرة في الثانية ، مما يجعله نابضًا. قال المؤلف الرئيسي ثانكرول كرومارتي ، طالب دراسات عليا في جامعة فرجينيا ، إن التقدير الجديد لكتلة النجم النابض يجعله أثقل من حامل الرقم القياسي السابق - نجم نيوتروني دوار يزن حوالي 2.01 مرة من كتلة الشمس. وأضافت أن معرفة كتلة صاحب الرقم القياسي الجديد "كانت مثيرة للغاية".
اكتشف العلماء الفرصة لدراسة الجثة النجمية في البيانات التي جمعتها التلسكوبات الراديوية في مرصد جرين بانك ومرصد أريسيبو. جاءت البيانات من تعاون يسمى مرصد Nanohertz لأمواج الجاذبية في أمريكا الشمالية ، أو NANOGrav ، بهدف مراقبة مجموعة من هذه النجوم النابضة سريعة الدوران في جميع أنحاء السماء.
أثناء النظر في مجموعات بيانات NANOGrav ، رأت كرومارتي وفريقها "تلميحًا" لظاهرة فيزيائية تسمح لهم بالتنبؤ بكتلة النجم النابض. ثم استخدموا تلسكوب جرين بانك في ولاية فرجينيا الغربية للبحث عن هذا "التلميح" بمزيد من التفصيل.
لاحظ الفلكيون أنه بناءً على موقع النجم النابض ، كان ينبغي أن تصل الموجات الراديوية التي تنبعث منها بانتظام إلى التلسكوب بشكل أسرع مما فعلوا بالفعل. تُسمى هذه الظاهرة الفيزيائية ، التي تسمى بتأخير شابيرو ، عندما يدور جسم سماوي آخر حول نجم نيوتروني دوراني مرتبط بجاذبية النجم. عندما يمر الجسم ، في هذه الحالة ، نجم قزم أبيض ، أمام النجم النابض ، فإن الجسم المداري يشوه المساحة حول المكان الذي تنتقل إليه الإشارة اللاسلكية قليلاً ، لذلك تصل موجات الراديو إلى تلسكوباتنا متأخرة قليلاً.
يستخدم العلماء هذه التأخيرات لحساب كتلة كل من النجم النابض والقزم الأبيض.
وقال كرومارتي إن الاكتشاف الأخير يمكن أن يكشف عن مزيد من المعلومات حول السوبرنوفا وكيف تولد النجوم النيوترونية. عادة ، عندما تموت النجوم الكبيرة ، تنفجر على أنها مستعرات عظمى. مثل هذا الانفجار يتسبب في انهيار النجم على نفسه ، ليصبح إما نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود إذا كان ضخمًا حقًا.
قال كرومارتي إن هناك حدودًا لمدى ضخامة النجوم النيوترونية. أفاد باحثون في عام 2017 أنه بمجرد وصول النجم إلى 2.17 مرة كتلة الشمس ، فإن هذا النجم محكوم عليه بالوجود المظلم باعتباره ثقبًا أسودًا متعطشًا للمادة. وقال كرومارتي إن هذا يشير إلى أن J0740 + 6620 "يدفع بالفعل هذا الحد". أي أضخم ، وكان النجم سينهار في ثقب أسود.
ويعتقد أن بعض الفيزياء الغريبة حقًا تحدث داخل مثل هذه الأجسام النجمية الكثيفة ، "إن الفيزياء التي تحدث في باطن النجوم لا تزال غير مفهومة حقًا" ، على حد قولها. وأضافت أن العثور على واحدة قريبة من حدود الوجود يمكن أن تكشف المزيد عما يحدث في أعماقها ، ولكن أيضًا حول كيفية تصرف المواد عالية الكثافة.
وأضافت أن "رصد النجوم النيوترونية بهذه الطريقة يشبه إلى حد ما استخدام مختبر في الفضاء لدراسة الفيزياء النووية". الآن ، قالت ، إنها تأمل في إجراء ملاحظات أكثر انتظامًا لهذا النجم النابض باستخدام التلسكوبات مثل تلسكوب تجربة رسم خرائط كثافة الهيدروجين الكندي ، أو CHIME ، وتلسكوب مستكشف نيوترون ستار الداخلي من ناسا ، أو NICER ، الذي يطير على متن محطة الفضاء الدولية. . باستخدام هذه الملاحظات ، يمكنها ضبط قياس الكتلة.
نشر العلماء نتائجهم في 16 سبتمبر في مجلة Nature Astronomy.
- 9 أفكار حول الثقوب السوداء التي ستفجر عقلك
- أغرب 12 قطعة في الكون
- 5 أسباب قد نعيشها في الأكوان المتعددة
