نجوم يبلغ حجمها حجم مدينة كاملة على الأرض ... وموت النجوم العملاقة هي حياة جديدة لهذه النجوم...
للاستماع إلى المقالة:
النجوم النيوترونية هي أجرام سماوية مثلها مثل الثقوب السوداء، وهي البقايا التي نتجت عن الانهيار الجاذبي للنجوم في الانفجارات الهائلة المعروفة باسم المستعرات العظمى supernovas.
كيف تتشكل النجوم النيوترونية؟
بعد نفاد الوقود الذري -وهو الهيدروجين- لنجم ضخم وانهياره، ينهار لُب النجم -أي النواة- فتسحق كل بروتون وإلكترون معًا مكونة نيوترونًا، إذا كان لب النجم المنهار بين حوالي كتلة شمسية واحدة وثلاث كتل شمسية فإن هذه النيوترونات الجديدة يمكن أن توقف الانهيار مخلفة وراءها نجمًا نيوترونيًا. (أما النجوم ذات الكتل الأعلى فتستمر في الانهيار الى أن تصبح ثقوبًا سوداء ذات كُتل نجمية).
هذا الانهيار يترك وراءه أكثر الأشياء كثافة، جسم بكتلة الشمس ولكن متقلص بحجم مدينة، يبلغ عرض هذه البقايا النجمية حوالي 20 كيلومترًا (12.5 ميلًا)، ويزن مكعب سكر واحد من مادة النجم النيوتروني حوالي 1 تريليون كيلوغرام (1 مليار طن) على الأرض، أي ما يعادل وزن جبل.
مُذ أصبحت كينونة النجوم النيوترونية كالنجوم، وُجدت منتشرة في جميع أنحاء المجرة كالنجوم العادية وفي مثل أماكن تواجدها، ويمكن العثور عليها إما وحيدة أو في أنظمة ثنائية.
لا يمكن اكتشاف العديد من النجوم النيوترونية لأنها وببساطة لا تصدر إشعاعات كافية، ولكن في ظل ظروف معينة يمكن ملاحظتها بسهولة. تم العثور على بعض النجوم النيوترونية في مراكز بقايا مستعرات عظمى من خلال إصدارها أشعة سينية بهدوء، وبالرغم من ذلك في كثير من الأحيان يتم اكتشاف النجوم النيوترونية من خلال دورانها بعنف في أنظمة ثنائية في مجالات مغناطيسية متطرفة مثل النجوم النابضة أو النجوم المغناطيسية، وتوجد بعض النجوم النيوترونية مع قرائنها كمواد متراكمة تنبعث منها إشعاعات كهرومغناطيسية مدعومة بالطاقة الجاذبية للمادة المتراكمة. ونقدم أدناه فئتين عامتين من النجوم النيوترونية غير الهادئة، وهي النجوم النابضة والمغناطيسية.
النجوم النابضة
تُلاحظ معظم النجوم النيوترونية على أنها نجوم نابضة، والنجوم النابضة هي نجوم نيوترونية دوارة لوحظ أنها تحتوي على نبضات إشعاعية على فترات منتظمة جدًا تتراوح عادةً من ملي ثانية إلى ثانية، وتحتوي النجوم النابضة على مجالات مغناطيسية قوية جدًا تقوم بإطلاق نفاثات من الجسيمات على طول القطبين المغناطيسيين -أي في اتجاهين متعاكسين-، وتنتج هذه الجسيمات المتسارعة حزمًا ضوئية قوية جدًا، وعلى الرغم من ثبات الضوء الصادر عن الحزمة، إلّا أن النجوم النابضة تظهر وكأنها تومض لأنه وفي كثير من الأحيان لا تتم محاذاة المجال المغناطيسي مع محور الدوران، لذلك يتم تحريك حزم الجسيمات والضوء أثناء دوران النجم، فعندما يعبر الشعاع خط بصرنا نرى نبضة، بعبارة أخرى، نرى النجوم النابضة تشتغل وتتوقف بينما يجتاح الشعاع الأرض.
هنالك طريقة واحدة للتفكير في النجم النابض فهو مثل المنارة، في الليل ينبعث من المنارة شعاع من الضوء يندفع عبر السماء، وعلى الرغم من أن الضوء يسطع باستمرار، إلّا أنك لا ترى الشعاع إلّا عندما يشير مباشرة في اتجاهك، وبالمثل بالنسبة لفلكي على سطح الأرض، فعندما يدور النجم النابض يمتد الشعاع الضوئي عبر الأرض ثم يتأرجح بعيدًا عن الأنظار، ثم يعاود الظهور مجددًا، أي ما إن يظهر الضوء حتى يختفي، فيُخيَّل للرائي بأن النجم ينبض أو يومض، ويرجع هذا السبب في أن أشعة النجم النابض الضوئية تدور مثل ضوء المنارة، إلّا أن هذه الأشعة لا تتحاذى مع محور دوران النجم.
النجوم المغناطيسية
هناك نوع آخر من النجوم النيوترونية يسمى النجم المغناطيسي. في أي نجم نيوتروني نموذجي يكون المجال المغناطيسي تريليونات المرات أكبر من المجال المغناطيسي للأرض، ومع ذلك، في النجم المغناطيسي يكون المجال المغناطيسي أقوى 1000 مرة من النجم النيوتروني العادي.
في جميع النجوم النيوترونية يتم ربط قشرة النجم مع مجاله المغناطيسي، بحيث يؤثر أي تغيير في أحدهما على الآخر، تكون القشرة تحت ضغط هائل، وأي حركة صغيرة للقشرة يمكن أن تشكل انفجارًا، ولأن القشرة والمجال المغناطيسي مرتبطان فإن هذا الانفجار يموج عبر المجال المغناطيسي، وتتسبب الحركات في القشرة في إطلاق النجم النيوتروني كمية هائلة من الطاقة على شكل إشعاع كهرومغناطيسي، فعلى سبيل المثال هنالك نجم مغناطيسي يسمى SGR 1806-20 انفجر فأطلق خلال عُشر من الثانية طاقة أكثر مما بعثته الشمس في آخر 100000 عام!
المصدر:
Neutron Stars|nasa.gov
ترجمة:
نور علي
مراجعة وتدقيق:
فاطمة الزهراء المهدي
コメント