لأول مرة.. رصد علاقة بين سطوع النجم النيوتروني ودورانه

عندما ينجذب الغاز نحو نجم نيوتروني، يتسارع بشدة وترتفع حرارته، ما يؤدي إلى حدوث عملية التراكم وزيادة كتلة النجم نتيجة سحبه للمادة من محيطه، وهو ما يتسبب في انبعاث أشعة سينية قوية.

وأحيانا تصبح بعض الأجرام السماوية شديدة السطوع على نحو غير اعتيادي نتيجة التراكم فوق الحرج أثناء تدفق كميات كبيرة من الغاز، وهي ظاهرة ظلت آليتها غير مفهومة لفترة طويلة. وفي هذا السياق، درس فريق من علماء الفلك النجم النيوتروني NGC 7793 P13، الواقع على مسافة نحو 10 ملايين سنة ضوئية من الأرض. وتفوق كتلته كتلة الشمس، في حين لا يتجاوز حجمه حجم مدينة كبيرة.

واعتمد الباحثون على تحليل بيانات جُمعت بين عامي 2011 و2025 من أربعة أقمار صناعية متخصصة برصد الأشعة السينية، هي XMM-Newton وChandra وNuSTAR وNICER. وأظهرت النتائج تسجيل ارتفاع سريع في لمعان النجم بالأشعة السينية خلال عام 2022 مقارنة بمستوى نشاطه المنخفض في عام 2021. وبحلول عام 2025، ازداد سطوعه بأكثر من مئة مرة، وترافق ذلك مع تضاعف تقريبي في سرعة دورانه.

واستنتج العلماء أن بنية أعمدة التراكم المتشكلة فوق قطبي النجم غير مستقرة، وتخضع لتغيرات دورية كل نحو عشر سنوات، ما ينعكس مباشرة على شدة الإشعاع السيني وتردد الدوران. فكلما ازداد ارتفاع عمود التراكم، ارتفع لمعان النجم وتسارعت دورته. وتسهم هذه النتائج في تعميق فهم آليات التراكم فوق الحرج لدى النجوم النيوترونية.

ويُذكر أن النجم النيوتروني هو نواة فائقة الكثافة تتشكل بعد انفجار مستعر أعظم من النوع الثاني.

خصائصه الرئيسية:

الكثافة الهائلة: ملعقة صغيرة من مادته تزن مليارات الأطنان على الأرض، لأن معظمه مكون من نيوترونات متراصة.

الحجم الصغير: قطره ~10-20 كم فقط، لكن كتلته ~1.4 إلى 2.3 كتلة شمسية.

الجاذبية القوية: مجال جاذبيته أقوى بمليارات المرات من الأرض.

الدوران السريع: بعضها يدور مئات المرات في الثانية عند ولادته.

المجال المغناطيسي شديد القوة: أقوى بمليارات إلى تريليونات المرات من مجال الأرض.

أنواعه:

النجم النابض (Pulsar): يبعث حزم إشعاع منتظمة مثل المنارة بسبب دورانه.

النجم المغناطيسي (Magnetar): له مجال مغناطيسي فائق القوة قد يسبب انفجارات من الطاقة.

وتتشكل هذه النجوم عندما ينضب وقود النجم الضخم، فينهار لبّه تحت جاذبيته، فتندمج البروتونات والإلكترونات لتصبح نيوترونات.