باستخدام التلسكوبات الراديوية المتقدمة، حقق علماء الفلك اكتشافًا رائعًا لـ 10 نجوم نابضة جديدة في العنقود الكروي الكثيف ترسان 5 الموجود في كوكبة القوس.

هذه النتائج هي نتيجة جهد مشترك بين المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي التابع لمؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF NRAO) وتلسكوب MeerKAT التابع لمرصد علم الفلك الراديوي في جنوب إفريقيا، والذي نُشر في المجلة. علم الفلك والفيزياء الفلكية.

لا يؤدي هذا الاكتشاف إلى زيادة عدد النجوم النابضة المعروفة في هذه المجموعة فحسب، بل يوفر أيضًا رؤى أعمق حول طبيعة وسلوك هذه الأجسام الغريبة.

نجوم نيوترونية جديدة في عنقود مزدحم

ترسان 5تقع في مركز مجرة ​​درب التبانة، وهي موطن لمجموعة كروية مزدحمة تضم مئات الآلاف من النجوم. تبعث النجوم النابضة سريعة الدوران، مثل النجوم النيوترونية، نبضات ضوئية ساطعة من مجالاتها المغناطيسية، وهي كثيفة بشكل استثنائي، وهي أكثف بملايين أو مليارات المرات من كثافة النجوم العادية.

وقبل هذا الاكتشاف، كان علماء الفلك قد حددوا بالفعل 39 نجمًا نابضًا ترسان 5. إن إضافة 10 نجوم نابضة أخرى تسلط الضوء على مدى تعقيد العنقود والظروف الفريدة التي تسمح لمثل هذه الأجسام الغريبة بالتشكل والاستمرار.

سكوت رانسومعالم NSF NRAOأعرب عن سعادته بهذا الاكتشاف، قائلًا: “من غير المعتاد جدًا العثور على نجوم نابضة جديدة وجميلة. لكن الأمر المثير حقًا هو وجود العديد من الأشخاص المختلفين في مجموعة واحدة”. يسلط هذا التنوع الضوء على المسارات التطورية الفريدة التي شكلتها هذه النجوم النابضة من خلال بيئاتها الكثيفة والديناميكية ترسان 5 يوفر أرضًا خصبة لصيد النجوم النابضة، التي تؤدي تفاعلاتها وتأثيرات جاذبيتها داخل العنقود إلى خصائصها المتنوعة وغير العادية.

الملاحظات والتحليلات التفصيلية

تلسكوب ميركات لعبت هذه دورًا مهمًا في تحديد مواقعها ومعدلات دورانها النجوم النابضةبناء على عقدين من البيانات من تلسكوب جرين بانك NSF (GBT). سمح هذا التعاون لعلماء الفلك برسم خريطة لمواقع النجوم النابضة ومراقبة مداراتها، وكشف عن تفاصيل معقدة حول سلوكها وخصائصها. استخدم الفريق قياسات دقيقة لتوقيت النجم النابض لفهم ديناميكياته الدورانية والتغيرات المدارية مع مرور الوقت.

وأضاف رانسوم: “لولا أرشيف تلسكوب NSF Green Bank، لم نكن لنتمكن من توصيف هذه النجوم النابضة وفهم الفيزياء الفلكية الخاصة بها”. أرشفة البيانات جبهة الخلاص الوطني جي بي تي ضرورية لتأكيد هوية النجوم النابضة وفهم خصائصها الفيزيائية الفلكية الفريدة. تساهم هذه الملاحظات في فهم أعمق لمواقع النجوم النابضة داخل العنقود وكيفية تشكيل مداراتها وتكوينها وتطورها.

اكتشاف النجوم النيوترونية الثنائية

ومن بين النجوم النابضة المكتشفة حديثًا، حدد علماء الفلك اثنين النجوم النيوترونية أ النظام الثنائي. من بين 3600 نجم نابض معروف في المجرة، تم تحديد 20 منها فقط على أنها نجم ثنائي نيوتروني. تعتبر هذه الأنظمة الثنائية جذابة بشكل خاص لأن قوة الجاذبية بين النجوم يمكن أن تجعل النجم يدور بشكل أسرع. النجم النابض بالميلي ثانية. يمكن للزوج المكتشف حديثًا أن يسجل الرقم القياسي لأسرع نجم نابض في نظام نجم نيوتروني مزدوج وأطول مدار من نوعه.

أنظمة النجم النابض الثنائية يوفر فرصًا فريدة لدراسة تأثيرات الجاذبية القوية والفيزياء النسبية. عندما تندمج النجوم النابضة في ثنائيات، تنقل الجاذبية المادة والزخم الزاوي من نجم إلى آخر، مما يؤدي إلى معدلات دوران سريعة وديناميكيات مدارية معقدة.

إن صاحب الرقم القياسي الحالي لأسرع نجم نابض موجود بالفعل ترسان 5ويضيف هذا الاكتشاف الجديد عددًا كبيرًا من النجوم النابضة إلى المجموعة. وأشار رانسوم إلى أن “الملاحظات المستقبلية ستكشف الحقيقة”، مسلطًا الضوء على الحاجة إلى المراقبة المستمرة لفهم هذه الأنظمة بشكل كامل.

اكتشاف النجوم النابضة العنكبوتية

فضلاً عن ذلك النجوم النيوترونية الثنائيةلاحظ علماء الفلك أيضًا ثلاثة أنظمة ثنائية نادرة جديدة تُعرف باسم النجوم النابضة العنكبوتية. هذه الأنظمة، المصنفة على أنها “حمر الظهر” أو “أرامل سوداء” اعتمادًا على النجوم المرافقة لها، تتكون من نجم نابض يدمر نجمه المرافق تدريجيًا من خلال شبكة من البلازما الناتجة عن طاقة النجم النابض. توفر هذه التفاعلات رؤى قيمة حول البيئات والديناميكيات القاسية لهذه الأنظمة الثنائية.

النجوم النابضة العنكبوتية مثيرة للاهتمام بشكل خاص بسبب تفاعلاتها المعقدة مع النجوم المرافقين لها. تزيل الطاقة المنبعثة من النجم النابض المواد من النجم المرافق، مما يخلق سحابة من البلازما تحيط بالنجمين. تؤدي هذه العملية إلى تغييرات جذرية في دوران النجم النابض المعدل والمجال المغناطيسي. إن اكتشاف هذه النجوم النابضة العنكبوتية، إلى جانب النجوم النابضة الجديدة الأخرى، يحسن فهمنا للأنواع المختلفة من النجوم النابضة وبيئاتها. توفر هذه النتائج فرصًا لاختبار وتوسيع النظريات الحالية لتطور النجوم وسلوك النجوم النيوترونية.