اكتشاف نبضات “قزمة” غير مسبوقة بواسطة التلسكوب السريع

باستخدام تلسكوب سريع ، اكتشف الباحثون “نبضات قزمة” فريدة من نوعها. بولسار سيكشف PSR B2111 + 46 ميزات غير معروفة لإشعاع النجم النابض و بلازما شروط.

اكتشف فريق بحثي بقيادة البروفيسور جينلين هان من المرصد الفلكي الوطني التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (NAOC) “نبضات قزمة” فريدة من نوعها من النجم النابض PSR باستخدام التلسكوب الراديوي الكروي ذو الفتحة الخمسمائة متر (FAST). B2111 + 46 ، ودرس الانبعاث الراديوي بتفاصيل غير مسبوقة وسبر عن فيزياء غير معروفة في الغلاف المغناطيسي.

نُشرت الدراسة اليوم (17 أغسطس) في المجلة علم الفلك الطبيعي.

انبعاث النبضات وإبطال النبضات

عادة ما تصدر النجوم النابضة إشارات راديوية دورية. ومع ذلك ، فإن بعض النجوم النابضة القديمة تتوقف أحيانًا عن انبعاثها لفترة من الزمن ، وهي ظاهرة تُعرف باسم “إبطال النبض”. قد يحدث هذا لأنه لا يمكن إنتاج الجسيمات في الغلاف المغناطيسي بسبب الظروف غير المواتية أو التغيرات في بنية المجال المغناطيسي ومجال الإشعاع. بدلاً من ذلك ، قد تغمر منطقة تكوين الجسيمات بالبلازما المنتجة في مكان آخر.

انبعاث راديو النجوم النابضة من العواصف الرعدية وقطرات المطر في الغلاف المغناطيسي PSR B2111 + 46 الذي اكتشفه FAST. الائتمان: NAOC

السبب الدقيق لغياب إشعاع النجم النابض غير معروف. إن تحديد الحالة الفيزيائية للغلاف المغناطيسي للنجم النابض عندما يتم كبت إشعاعه يمثل تحديًا.

ملاحظات غير مسبوقة لـ PSR B2111 + 46

PSR B2111 + 46 هو نجم نابض قديم نسبيًا ، وقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن الانبعاثات الصادرة عن هذا النجم النابض يمكن أن تكون صفراً لفترات عديدة. ومع ذلك ، تم اكتشاف النبضات الضعيفة والقصيرة جدًا – التي لم يتم ملاحظتها سابقًا – عن طريق الخطأ خلال فترات العدم العادية في 24 أغسطس و 26 أغسطس و 17 سبتمبر 2020 كجزء من المسح السريع لطائرة بولسار. برنامج سريع لصيد النجوم النابضة.

لاحظ الباحثون النجم النابض مرة أخرى لمدة ساعتين في 8 مارس 2022 للتحقق من هذا النوع الجديد من الانبعاثات. قال الدكتور شو تشين ، المؤلف الأول للدراسة: “في النهاية ، اخترنا 175 من هذه النبضة القصيرة والضعيفة”. . دكتور. وفقًا لتشن ، تبرز مثل هذه النبضات عن النبضات العادية من حيث عرض النبضة والطاقة ، ومن هنا جاء اسم “النبضات القزمة”.

النبضات القزمية من النجم النابض B2111 + 46 تظهر اختلافات واضحة في عرض النبضة وطاقة الإشعاع مقارنة بالنبضات العادية ، مما يشير إلى حالة انبعاث جديدة متميزة عن الإشعاع النابض العادي. الائتمان: NAOC

خصائص النبضات القزمة

بينما تصدر النجوم النابضة الفردية القياسية إشعاعات “مدوية” من الجسيمات تكونت من تصريفات عالية في الفجوات القريبة من الأقطاب المغناطيسية للنجم النابض ، فإن النجوم النابضة القزمة تتكون من واحدة أو بضع “قطرات مطر” من الجسيمات. هذا النجم النابض القريب من الموت.

تخلق هذه النبضات المتقطعة والضعيفة والقصيرة حالة إشعاع جديدة مستقلة عن النبضات العادية ، وغالبًا ما تُظهر مثل هذه النبضات طيفًا معكوسًا نادرًا ، أي أن لها انبعاثًا قويًا للغاية عند الترددات الراديوية العالية ، والتي نادرًا ما يتم اكتشافها. المدة من المصادر الفلكية. قال البروفيسور هان: “سيكون من الصعب قياس خصائص مثل هذه النجوم النابضة القزمة بسرعة باستخدام التلسكوبات الراديوية الأخرى” ، مضيفًا أن “قياسات مثل هذه المجموعة الجديدة من النجوم النابضة القزمة تكشف أن بنية المجال المغناطيسي تبقى دون تغيير بالنسبة للإشعاع النابض. عند الإشعاع يكاد يتوقف “.

قال يان يي ، المؤلف الأول المشارك للدراسة: “في الواقع ، تم رصد عدد قليل من النجوم النابضة القزمة من بعض النجوم النابضة الأخرى”. “قد تكشف الدراسات التفصيلية لهذه التجمعات النجمية القزمة عن بعض الألغاز غير المعروفة لمعالجة إشعاع النجم النابض وتكشف عن حالة البلازما الشديدة في الغلاف المغناطيسي للنجم النابض”.

ملاحظة: X. تشين ، واي. يان ، ج. هان ، سي. وانغ ، بي إف وانغ ، دبليو سي جينغ ، كي جي. لي ، ب. Zhang و RX Xu و T. Wang و ZL Yang و WQ Su و NN Cai و WY Wang و GJ Qiao و J. Xu و DJ Zhou ، 17 أغسطس 2023 ، علم الفلك الطبيعي.
DOI: 10.1038 / s41550-023-02056-z