ما تعلمناه من نجم ميت اندلع بنار وغضب 100000 شمس

انطباع الفنان عن نجم مغناطيسي. (مارك غارليك / مكتبة صور العلوم / غيتي إيماجز)

في مجرة ​​قريبة ، اندلع نوع نادر من النجوم الميتة في انفجار ضخم.

قد لا يكون هذا في حد ذاته غريبًا جدًا ؛ ولكن ، ولأول مرة ، تم توثيق التغييرات في سطوعها خلال هذا الحدث بالتفصيل ، مما أعطى العلماء نافذة لفهم العمليات التي تنتج هذه التوهجات الهائلة.

النجم هو نوع من التطرف النجم النيوتروني يسمى نجم مغناطيسي ، يقع على بعد 13 مليون سنة ضوئية في مجرة العملة الفضية (NGC 253) ، وفي ذروة ثورانه التي بلغت 160 ملي ثانية ، أطلق قدرًا كبيرًا من الطاقة مثل الشمس في 100 ألف عام.

حتى في حالة عدم النشاط ، يمكن أن تكون النجوم المغناطيسية أكثر سطوعًا من شمسنا بمئة ألف مرة ، ولكن في حالة الفلاش الذي درسناه - GRB 2001415 - فإن الطاقة التي تم إطلاقها تعادل تلك التي تشعها شمسنا مائة ألف سنة قال عالم الفيزياء الفلكية ألبرتو جي كاسترو تيرادو من معهد الفيزياء الفلكية الأندلس بإسبانيا.

كل النجوم لها خصائصها الغريبة وخصائصها ، لكن يجب أن تكون النجوم المغناطيسية قريبة من أكثرها غرابة. إنها نجوم نيوترونية ، وهي بالفعل رائعة - النوى المنهارة والميتة لنجوم كانت ذات مرة ضخمة ،ما يصل إلى حوالي 2.3 ضعف كتلة الشمس، معبأة في كرة فائقة الشدة يبلغ عرضها 20 كيلومترًا (12.4 ميلًا) فقط.

ما يجلبه المغناطيس إلى الطاولة هو مجال مغناطيسي مفرقع تمامًا. هذه الهياكل المغناطيسية أقوى بحوالي 1000 مرة من النجم النيوتروني النموذجي ، و a أقوى كوادريليون مرة من الأرض ، ولا نعرف كيف أو لماذا تتشكل.

نحن نعلم أنها تؤدي إلى بعض السلوكيات المثيرة للاهتمام لم نراها في النجوم النيوترونية المتوسطة. يتنافس الضغط الداخلي للجاذبية مع السحب الخارجي للمجال المغناطيسي ، مما يؤدي إلى زلازل مغناطيسية قوية لا يمكن التنبؤ بها. يعتقد العلماء الآن أن هذه الزلازل هيالمنافس الأقوى للإشارات الغامضة المعروفة باسم الاندفاعات الراديوية السريعة، تبعث ، بالملي ثانية ، طاقة راديو أكثر من 500 مليون شمس.

لكن هذه الزلازل غير منتظمة ولا يمكن التنبؤ بها ، مما يعني أنها كانت صعبة الملاحظة والتوصيف. Cue 15 April 2020 ، عندما التقطت أداة في محطة الفضاء الدولية مصممة لمراقبة الغلاف الجوي للأرض شيئًا بعيدًا جدًا. كان هذا هو الحدث المسمى GRB 2001415 ، انبعاث انفجار أشعة جاما ، تم تحديده لاحقًا ، بواسطة نجم مغناطيسي في مجرة ​​أخرى .

الآن ، باستخدام الذكاء الاصطناعي قام فريق بقيادة كاسترو تيرادو بتحليل الاندفاع بالتفصيل ، وقياس التذبذبات في السطوع التي ينتجها النجم المغناطيسي أثناء الثوران بدقة.

تكمن الصعوبة في قصر الإشارة ، التي تتلاشى اتساعها بسرعة وتصبح جزءًا لا يتجزأ من ضوضاء الخلفية. ولأنه مرتبط بالضوضاء ، فمن الصعب التمييز بين إشاراته ، ' أوضح عالم الفيزياء الفلكية فيكتور ريجلرو من جامعة فالنسيا في إسبانيا.

إن ذكاء النظام الذي طورناه في جامعة فالنسيا هو ما سمح ، جنبًا إلى جنب مع تقنيات تحليل البيانات المتطورة ، باكتشاف هذه الظاهرة المذهلة.

وفقًا لتحليل الفريق ، تتوافق التذبذبات مع موجات ألفين في الغلاف المغناطيسي للنجم المغناطيسي الناجم عن زلزال في القشرة. ترتد هذه الموجات ذهابًا وإيابًا بين آثار أقدام خطوط مجالها المغناطيسي ، وتطلق الطاقة أثناء تفاعلها في عملية تسمى إعادة الاتصال المغناطيسي ، والتي نعرفهاينتج عنه مشاعل في نجمنا.

من خلال قياس التذبذبات ، قرر الفريق أن حجم الاندفاع المغناطيسي كان ، من حيث الحجم ، مساويًا أو أكبر من حجم النجم المغناطيسي نفسه. هذا أمر مثير للإعجاب ، لا سيما بالنظر إلى خليج الفضاء الذي سافر عبره الانبعاثات. إنه أبعد نجم مغناطيسي لوحظ مثل هذا الانفجار البركاني.

'من منظور المنظور ، كان الأمر كما لو أن المغناطيس أراد أن يشير إلى وجوده لنا من عزلته الكونية ، وهو يغني في كيلوهرتز بقوة بافاروتي من مليار شمس ،' قال Reglero . 'وحش كوني حقيقي!'

تم نشر بحث الفريق في طبيعة سجية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.