عندما يتعطل جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، قد تتجمد الشاشة لبضع ثوان قبل القفز بسرعة إلى الأمام لتصحيح نفسها. عندما يحدث خلل في نجم نيوتروني ، يحدث نفس الشيء تقريبًا - باستثناء ، في هذه الحالة ، تكون الشاشة عبارة عن مجال مغناطيسي دوامي 3 تريليون مرة من حجم الأرض.
النجوم النيوترونية - الجثث الكثيفة سريعة الدوران للنجوم العملاقة ذات مرة والتي تحتوي على حوالي 1.5 مرة من كتلة الشمس في كرة يبلغ قطرها حوالي مانهاتن - دائمًا محيرة. لكن ما يقرب من 5٪ من النجوم النيوترونية المعروفة بـ "الخلل" ، أو التي تدور فجأة بشكل أسرع بدون سبب واضح قبل أن تتباطأ إلى سرعتها الطبيعية ، غريبة بشكل خاص.
ما الذي يجعل بعض النجوم النيوترونية تتعطل بشكل موثوق به لبضع ثوان كل بضع سنوات ، في حين يبدو أن النجوم الأخرى لا تتخطى أبدًا؟ توصل العلماء إلى عشرات النماذج المختلفة لمحاولة الإجابة عن هذا السؤال ولكن لا يزالون على بعد سنوات ضوئية من الإجماع. الآن ، نشرت ورقة بحثية أمس (12 أغسطس) في مجلة Nature Astronomy تحليلًا خللًا في نجمة عام 2016 لتقديم منظور جديد للظاهرة - وينطوي النهج الجديد على الحساء (المزيد عن ذلك في دقيقة واحدة).
بالنسبة للورقة ، نظر الباحثون إلى نجم نيوتروني قريب يسمى Vela pulsar ، والذي يدور حوالي 1000 سنة ضوئية من الأرض ويدور عادة حوالي 11 مرة في الثانية. (النجم النابض هو نجم نيوتروني يدور بسرعة كبيرة لدرجة أنه ، عند ملاحظته بواسطة التلسكوبات الراديوية من الأرض ، يبدو أن مجاله المغناطيسي ينبض مثل ضوء ستروب.) فيلا ، نجم كثيف ميت ، معروف بخلل موثوق به كل ثلاث سنوات أو لذلك ، تم تسريعها مؤخرًا في عام 2016.
من خلال التحليل الدقيق لخلل عام 2016 ، اكتشف الباحثون أن دوران فيلا تغير في ثلاث مراحل متميزة. أولاً ، تباطأ الدوران إلى حد كبير لبضع ثوان. ثم ، تم تسريعها بشكل مطرد لحوالي 12 ثانية قبل أن تتباطأ أخيرًا إلى سرعتها الطبيعية بعد دقيقة.
قال مؤلفو الدراسة إن هذه المراحل المميزة تشير إلى أن النجوم النيوترونية لها ثلاثة مكونات داخلية تساهم في حدوث خلل: قشرة صلبة من الأيونات متصلة بنمط شبكي ، و "حساء" متجهم من النيوترونات العائمة بحرية التي تشكل القشرة الداخلية السائلة للنجم ، و قلب شديد الكثافة مصنوع من البروتونات والنيوترونات وربما جسيمات أكثر غرابة. (لا أحد يعرف حقًا ما هو محور نجم نيوتروني حتى الآن).
عادةً ، كتب الباحثون ، يجب أن تدور جميع طبقات النجم الثلاث بشكل مستقل عن بعضها البعض وبسرعات مختلفة - ومع ذلك ، أثناء حدوث خلل ، من المحتمل أن المكونات المختلفة تلتصق ببعضها البعض بطرق غير عادية. وفقًا لأحد النماذج ، يبدأ عندما تتزاوج تلك الطبقة الوسطى من النيوترونات مع القشرة ذات الحركة البطيئة ، وتحول زخمها إلى الخارج وتتسبب في نبض النجم بشكل أسرع. ومع ذلك ، سرعان ما يعلق السائل الكثيف في قلب النجم على الطبقة الوسطى ، مما يبطئ كل شيء مرة أخرى.
كتب المؤلفون أن هذا التفسير يناسب سلوك فيلا الخاطئ. ومع ذلك ، فإن مرحلة التباطؤ الأولية للنجم هي قصة أخرى. وفقًا لمؤلف الدراسة الرئيسي جريج أشتون ، المحاضر المساعد في جامعة موناش في ملبورن ، أستراليا ، فإن تباطؤ فيلا لعام 2016 هو "أول مرة يتم رؤيتها" على الإطلاق في نجم خلل.
وقالت أشتون في بيان "ليس لدينا في الواقع فكرة عن سبب ذلك".
يمكن أن يكون هذا التباطؤ الأولي نوعًا من الأحداث المسببة التي تؤدي إلى جميع مواطن الخلل في النجوم النيوترونية ؛ ومع ذلك ، مع عدم وجود بيانات أخرى تدعم هذه الفرضية في الوقت الحالي ، يمكن أن يكون التباطؤ بسهولة شاذًا لمرة واحدة. يمكنك حتى تسمية الاكتشاف بأنه خلل ... ولكن دعونا لا نفرط في تعقيد الأمور.
