النجم الغريب يكشف عن المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود الوحشي لمجرة درب التبانة

بولسار PSR J1745-2900

انطباع الفنان عن PSR J1745-2900 ، وهو نجم نابض ذو مجال مغناطيسي عالٍ جدًا ('نجم مغناطيسي') يحتمل أن يكون أقل من نصف سنة ضوئية من الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة ​​درب التبانة. ساعد النجم النابض في الكشف عن المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود الهائل لمجرة درب التبانة. تم إصدار الصورة في 14 أغسطس 2013. (رصيد الصورة: Ralph Eatough / MPIfR)



كشف نجم نابض غريب عن مجال مغناطيسي قوي حول الثقب الأسود العملاق في قلب مجرة ​​درب التبانة على الأرض ، كما قال العلماء.



وأضاف الباحثون أن هذا الاكتشاف قد يساعد في تسليط الضوء على كيفية قيام الثقب الأسود الهائل في المجرة بالتهام المادة من حوله وإطلاق نفاثات قوية من المادة فائقة السخونة.

يُعتقد أن مركز كل مجرة ​​كبيرة تقريبًا يستضيف ثقبًا أسود هائلًا بكتلة يمكن أن تتراوح من ملايين إلى مليارات المرات من كتلة الشمس. يعتقد علماء الفلك أن نواة درب التبانة هي موطن لـ ثقب أسود وحش يسمى القوس A * - تُنطق 'القوس النجم أ' - أي حوالي 4 ملايين ضعف كتلة شمس الأرض. [No Escape: How Black Holes Work (Infographic)]



يريد العلماء معرفة المزيد حول كيفية تشويه الثقوب السوداء للكون من حولهم ، على أمل معرفة ما إذا كانت النظرية الرائدة بشأن الثقوب السوداء ، نظرية أينشتاين للنسبية العامة ، تصمد أم لا ، أو إذا كانت المفاهيم الجديدة ضرورية. تتمثل إحدى الطرق لمعرفة كيفية تشوه الثقوب السوداء في المكان والزمان في النظر إلى الساعات القريبة منها. تُعرف الإصدارات الكونية من الساعات بالنجوم النابضة - وهي عبارة عن نجوم نيوترونية سريعة الدوران تُصدر بانتظام نبضات من موجات الراديو.

بولسار يروي الحكاية

ظل علماء الفلك يبحثون عن النجوم النابضة بالقرب من القوس A * على مدار العشرين عامًا الماضية.



في وقت سابق من هذا العام ، ساعد تلسكوب NuSTAR التابع لناسا في تأكيد وجود مثل هذا النجم النابض على ما يبدو على بعد أقل من نصف سنة ضوئية من الثقب الأسود ، وهو واحد ينبض بإشارات الراديو كل 3.76 ثانية. حلل العلماء النجم النابض بسرعة باستخدام مرصد إيفلسبرغ الراديوي التابع لمعهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي في بون بألمانيا.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة رالف إيتوغ ، عالم الفيزياء الفلكية في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي في بون بألمانيا: `` في محاولتنا الأولى ، لم يكن النجم النابض مرئيًا بشكل واضح ، لكن بعض النجوم النابضة عنيدة وتتطلب بعض الملاحظات ليتم اكتشافها ''. في المرة الثانية التي نظرنا فيها ، أصبح النجم النابض نشطًا جدًا في نطاق الراديو وكان شديد السطوع. لم أصدق أننا اكتشفنا أخيرًا نجمًا نابضًا في مركز المجرة. [ شاهد مقطع فيديو للنجم النابض وقم بتكبير الثقب الأسود لمجرة درب التبانة ]

تم إجراء ملاحظات إضافية بالتوازي وبعد ذلك مع تلسكوبات راديوية أخرى حول العالم. قال المؤلف المشارك في الدراسة إيفان كين من مرصد جودريل بانك في إنجلترا: 'لقد كنا متحمسين للغاية للنوم بين الملاحظات'.



ينتمي النجم النابض المكتشف حديثًا ، المسمى PSR J1745-2900 ، إلى نوع نادر من النجوم النابضة يُعرف باسم Magnetars ، والذي يشكل حوالي 1 من كل 500 نجم نابض تم العثور عليه حتى الآن. تمتلك المغناطيسات مجالات مغناطيسية قوية للغاية ، أقوى بحوالي 1000 مرة من المجالات المغناطيسية العادية النجوم النيوترونية ، أو 100 تريليون ضعف المجال المغناطيسي للأرض.

النبضات الراديوية من النجوم المغناطيسية شديدة الاستقطاب ، مما يعني أن هذه الإشارات تتأرجح على طول مستوى واحد في الفضاء. ساعدت هذه الحقيقة الباحثين في اكتشاف المجال المغناطيسي المحيط بالقوس A *.

تُظهر هذه الصورة تلسكوب إيفيلسبيرج الراديوي أثناء الرصد المنتظم لمنطقة مركز المجرة للنجوم النابضة مجهولة الهوية. يقع مركز المجرة في كوكبة القوس ولا يمكن رؤيته إلا لمدة ساعتين و 25 دقيقة تقريبًا كل يوم. تم إصدار الصورة في 14 أغسطس 2013.

تُظهر هذه الصورة تلسكوب إيفيلسبيرج الراديوي أثناء الرصد المنتظم لمنطقة مركز المجرة للنجوم النابضة مجهولة الهوية. يقع مركز المجرة في كوكبة القوس ولا يمكن رؤيته إلا لمدة ساعتين و 25 دقيقة تقريبًا كل يوم. تم إصدار الصورة في 14 أغسطس 2013.(رصيد الصورة: MPIfR / Ralph Eatough)

تم الكشف عن المجال المغناطيسي للثقب الأسود

تبتلع الثقوب السوداء محيطها ، وخاصة الغاز المتأين الساخن ، في عملية تراكم. يمكن أن تؤثر خيوط الحقول المغناطيسية داخل تدفق التراكم هذا على كيفية هيكلة هذا الغاز المتساقط وتصرفه.

قال إيتوغ لموقع ProfoundSpace.org: `` المجال المغناطيسي الذي نقيسه حول الثقب الأسود يمكن أن ينظم كمية المادة التي يأكلها الثقب الأسود ويمكن أن يتسبب في بصق المادة في ما يسمى بالنفاثات ''. وبالتالي فإن هذه القياسات لها أهمية كبيرة في فهم كيفية تغذية الثقوب السوداء الهائلة ، وهي عملية يمكن أن تؤثر على تكوين المجرات وتطورها.

عندما تعبر الإشارات الراديوية الغاز الممغنط حول الثقوب السوداء ، فإن طريقة استقطابها تتواءم اعتمادًا على قوة المجالات المغناطيسية. من خلال تحليل موجات الراديو من المغناطيس ، اكتشف الباحثون مجالًا مغناطيسيًا قويًا وواسع النطاق نسبيًا ينتشر في المنطقة المحيطة بالقوس A *.

في المنطقة المحيطة بالنجم النابض ، يكون المجال المغناطيسي أضعف بحوالي 100 مرة من المجال المغناطيسي للأرض. ومع ذلك ، قال إيتوغ إن 'الحقل القريب جدًا من الثقب الأسود يجب أن يكون أقوى بكثير - بضع مئات من المرات من المجال المغناطيسي للأرض'.

وأضاف الباحثون أنه إذا تضاعف المجال المغناطيسي الذي يولده الغاز المتسرب وصولًا إلى أفق الحدث للثقب الأسود - نقطة اللاعودة - فقد يساعد ذلك في تفسير توهج الراديو والأشعة السينية المرتبط لفترة طويلة مع القوس A *.

قال المؤلف المشارك في الدراسة آدم ديلر في المعهد الهولندي لعلم الفلك الراديوي في دوينجيلو: 'إنه لأمر مدهش مقدار المعلومات التي يمكننا استخراجها من هذا الجسم الفردي'.

جزيئات الثقب الأسود تتسرب

يتوقع علماء الفلك وجود آلاف النجوم النابضة حول مركز مجرة ​​درب التبانة. على الرغم من ذلك ، فإن PSR J1745-2900 هو أول نجم نابض يتم اكتشافه هناك. بحث علماء الفلك لعقود عن نجم نابض حول الثقب الأسود المركزي في مجرتنا ، ولكن دون جدوى. قال هينو فالك ، مؤلف مشارك في الدراسة في Radboud Universiteit Nijmegen في هولندا ، إن هذا الاكتشاف يمثل اختراقًا هائلاً ، لكنه يظل لغزًا لماذا استغرق الأمر وقتًا طويلاً للعثور على نجم نابض هناك.

وأضاف إيتوغ: 'يمكن أن تكون البيئة كثيفة للغاية وغير مكتملة ، مما يجعل من الصعب رؤية النجوم النابضة الأخرى'.

لا يمكن للباحثين اختبار النظرية الرائدة فيما يتعلق بالثقوب السوداء باستخدام PSR J1745-2900 - لا يمكنهم قياس الطريقة التي يلتف بها الزمكان بدقة كافية ، نظرًا لأن النجم النابض بعيد جدًا قليلاً عن القوس A * ، ولأنه صغير نسبيًا ، فإن دورانه هو متغير جدا. يقترح الباحثون أن النجوم النابضة الأقرب إلى الثقب الأسود والأقدم مع دوران أقل تباينًا يمكن أن تساعد في اختبار النظرية.

إذا كان هناك نجم نابض شاب ، فيجب أن يكون هناك أيضًا العديد من النجوم الأكبر سنًا. قال المؤلف المشارك في الدراسة مايكل كرامر ، مدير معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي ، 'علينا فقط العثور عليهم'.

قام العلماء بتفصيل النتائج التي توصلوا إليها على الإنترنت في 14 أغسطس في مجلة Nature.

تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google . المقالة الأصلية بتاريخ ProfoundSpace.org.