سديم السرطان: تم الكشف عن نبضات الراديو العملاقة واندفاعات الأشعة السينية

يطلق نبضات لامعة من موجات الراديو تبلغ مدتها ميلي ثانية ، تسمى نبضات الراديو العملاقة ، مصحوبة بطفرات الأشعة السينية.

كيف تم اكتشاف السديم

توصل فريق عالمي من العلماء إلى الاكتشاف باستخدام بيانات من تلسكوب NICER التابع لناسا ، أو مستكشف التركيب الداخلي للنجم النيوتروني ، الموجود في محطة الفضاء الدولية.

تم استخدام تلسكوب NICER لرصد النجم النابض لسديم السرطان بين أغسطس 2017 وأغسطس 2019. وقد لوحظ أيضًا باستخدام التلسكوبات الأرضية مثل الطبق البالغ ارتفاعه 34 مترًا في مركز كاشيما لتكنولوجيا الفضاء في اليابان والطبق البالغ ارتفاعه 64 مترًا في مركز أوسودا للفضاء العميق التابع لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية. تضرر تلسكوب كاشيما بشكل لا يمكن إصلاحه بسبب الإعصار في عام 2019.

قال تيرواكي إينوتو ، مؤلف الدراسة وفريقها ، “من بين أكثر من 2800 نجم نابض مفهرس ، يعد نجم السرطان النابض واحدًا من القلائل التي تصدر نبضات راديو عملاقة ، والتي تحدث بشكل متقطع ويمكن أن تكون أكثر سطوعًا بمئات إلى آلاف المرات من النبضات العادية”. قائد مجموعة RIKEN للأبحاث الرائدة في واكو ، محافظة سايتاما ، اليابان ، في بيان.

“بعد عقود من الملاحظات ، تم إثبات قدرة السلطعون فقط على تعزيز نبضاته الراديوية العملاقة بانبعاثات من أجزاء أخرى من الطيف.”

كان الفريق قادرًا على تحليل أكبر كمية من بيانات الأشعة السينية والراديو التي تم جمعها في وقت واحد من نجم نابض ، مما أدى إلى توسيع نطاق الطاقة المعروف بالآلاف.

التقط الفريق بشكل جماعي 3.7 مليون دوران للنجم النابض و 26000 نبضة راديوية عملاقة من النجم النابض.

تحدث النبضات الراديوية العملاقة خلال جزء من المليون من الثانية ويمكن أن تكون غير متوقعة – حتى تحدث. ثم يطلقون البقول المنتظمة.

سمحت دقة NICER بتسجيل الأشعة السينية في غضون 100 نانوثانية من الكشف.

يستطيع التلسكوب مواكبة ذلك

قال زافين أرزومانيان ، نائب الباحث الرئيسي والرائد العلمي في NICER في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: “قدرة NICER على مراقبة مصادر الأشعة السينية الساطعة أكبر بأربع مرات تقريبًا من السطوع المشترك لكل من النجم النابض وسديمه”. ، بالوضع الحالي.

“لم تتأثر هذه الملاحظات إلى حد كبير بالتراكم – حيث يقوم الكاشف بحساب اثنين أو أكثر من الأشعة السينية كحدث واحد – والقضايا الأخرى التي أدت إلى تعقيد التحليلات السابقة.”

كشف تحليل الأشعة السينية التي حدثت بالتزامن مع النبضات الراديوية العملاقة عن ارتفاع في الأشعة السينية بحوالي 4٪ ، وهو ما يشبه إلى حد بعيد الزيادة البالغة 3٪ في الضوء المرئي الذي أصبح مرتبطًا أيضًا بالنبضات.

في حين أن هذا قد يبدو فرقًا بسيطًا بالنسبة المئوية ، إلا أن الأشعة السينية أكثر نشاطًا بملايين المرات من موجات الراديو.

قال إينوتو: “ما زلنا لا نفهم كيف وأين تنتج النجوم النابضة انبعاثاتها المعقدة والواسعة النطاق ، ومن دواعي السرور أن نكون قد ساهمنا بقطعة أخرى في اللغز متعدد الأطوال الموجية لهذه الأجسام الرائعة”.

فتح لغز الفضاء

يمكن أن يوفر فهم المزيد عن هذه النبضات الراديوية العملاقة نظرة ثاقبة حول الانفجارات الراديوية السريعة الغامضة التي تسافر ملايين ومليارات السنين الضوئية للوصول إلى الأرض.

يعتقد بعض العلماء أن الآليات الكامنة وراء أصل النبضات الراديوية العملاقة من النجوم النابضة قد تكون هي نفسها أصل الاندفاعات الراديوية السريعة. هذه الدفقات ، المعروفة باسم FRBs ، هي أيضًا إشارات راديو طويلة ملي ثانية وقد تم تتبع بعضها حتى مصدرها ومن المعروف أنها تتكرر. لكن أصولهم غير معروفة.

يُعتقد أن هذه الانفجارات الراديوية السريعة ، التي تحدث خارج مجرتنا ، قد ارتبطت أيضًا بالنجوم النابضة.

وقال إينوتو: “ومع ذلك ، فإن العلاقة بين الاثنين لا تزال مثيرة للجدل ، وهذه النتائج ، إلى جانب الاكتشافات القادمة بشأن انفجارات الراديو السريعة ، ستساعدنا على فهم العلاقة بين هذه الظواهر”.