علماء الفلك يكتشفون نجما سريع الدوران يتسابق عبر الكون

اكتشف علماء الفلك نجما جديدا سريع الدوران يتسابق عبر الكون بسرعة ملايين الأميال في الساعة ويدور 14 مرة في الثانية.

النجم النابض، وهو قلب النجم الميت الذي يدور بسرعة، ينفخ أيضا رياحا قوية من الجسيمات، مما يخلق ما يسمى "سديم رياح النجم النابض"، وتوصل الفريق إلى هذا الاكتشاف باستخدام مصفوفة باثفايندر الكيلومترية المربعة الأسترالية (ASKAP) وتلسكوب باركس الراديوي، بالاشتراك مع تلسكوب ميركات الراديوى الجنوب أفريقى.

ويقع السديم (سحابة الغاز) على بعد حوالى 33000 سنة ضوئية من الأرض، ويبدو أن عرضه يبلغ حوالى 69 سنة ضوئية عند رؤيته فى موجات الراديو، على الرغم من أنه لا يتجاوز عُشر هذا الحجم عند رؤيته فى الأشعة السينية.

على الرغم من حجمه المثير للإعجاب، الذي يبلغ عرضه 46 مرة ضعف النظام الشمسي، أطلق الفريق الذي يقف وراء هذا الاكتشاف على سديم الرياح النابض الجديد اسم "بوتورو"، على اسم حيوان جرابي صغير الحجم يعيش في أستراليا.

مثل جميع النجوم النيوترونية، ولد النجم النابض الذي يزود بوتورو بالطاقة والمسمى PSR J1638–4713 ، عندما نفد الوقود اللازم للاندماج النووي في قلب نجم ضخم، وأدى هذا إلى إنهاء التدفق الخارجي للطاقة الذي دعم النجم ضد الدفع الداخلي لجاذبيته لملايين أو مليارات السنين.

حيث انهار قلب النجم، الذي تبلغ كتلته ما بين مرة إلى ضعفي كتلة الشمس، إلى عرض يبلغ حوالي 12 ميلا (20 كيلومترًا) ، وأدى ذلك إلى خلق مادة كثيفة جدًا، حيث يمكن لملعقة كبيرة منها أن تزن حوالي مليار طن على الأرض.

وفي الوقت نفسه، تمزقت الطبقات الخارجية للنجم بسبب انفجار سوبر نوفا ضخم.

وهذا يترك نجمًا نيوترونيًا سريع الدوران وذو مغناطيسية عالية يطلق إشعاعا يجتاح الفضاء بشكل دوري مثل منارة كونية محاطة بقشرة تنتشر تدريجيًا من المادة المقذوفة من المستعر الأعظم.

وتنفخ الرياح الصادرة عن النجم النابض جسيمات مشحونة تصطدم بالمادة المقذوفة سابقًا، لتشكل سديم رياح النجم النابض، وتفقد الجسيمات الموجودة في هذا السديم طاقتها أثناء ابتعادها عن النجم النيوترونى المركزى.

وبالتالى فإن دراسة الضوء المنبعث من سدم الرياح النابضة يمكن أن تكشف عن معلومات مهمة حول كيفية تحرك الجسيمات حول البيئات المضطربة المحيطة بالنجوم النيوترونية.

ووجد الفريق الذى يقف وراء اكتشاف بوتورو أن للسديم شكل يشبه المذنب تقريبا، وهو عبارة عن نواة مركزية كثيفة يتبعها ذيل خلفي لامع.

ويشير هذا إلى أن النجم النابض يتقدم أمام سديم رياح النجم النابض الذي يزوده بالطاقة، حيث يشق طريقه عبر المادة المحيطة بسرعة تبلغ حوالي 2.2 مليون ميل (3.5 مليون كيلومتر) فى الساعة، وهذا يحول سديم رياح النجم النابض إلى شكل قوسي صادم مشابه للشكل الذي يتخذه الماء عندما يمر به قارب سريع الحركة.

ويدور PSR J1638–4713، كما يسمى الجسم، بسرعة كبيرة بحيث يكمل حوالي 14 دورة كاملة في الثانية، ويعتقد أنه صغير السن بشكل استثنائي بالنسبة لجرم سماوى، حيث قدر الفريق الذي يقف وراء الاكتشاف عمره بـ 24000 عام فقط. (بالمقارنة، يبلغ عمر النظام الشمسي حوالي 4.5 مليار سنة).