إنه نبض ملي ثانية ... نجم نيوتروني سريع الدوران وهو على وشك الوصول إلى نهاية مرحلة تجمع الكتلة. لقد كانت مشغولة ، تدور بسرعات دوران عالية بشكل لا يصدق من 1 إلى 10 مللي ثانية وإطلاق الأشعة السينية. الآن ، هناك شيء على وشك الحدوث. سوف تفقد الكثير من الطاقة والعمر بسرعة كبيرة.
نشر عالم الفيزياء الفلكية توماس توريس من معهد Argelander für Astronomie و Max-Planck-Institut für Radioastronomie بحثًا في عدد 3 فبراير من علم حيث أظهر من خلال المعادلات العددية جذر التطور النجمي وعزم الدوران التراكمي. في هذا النموذج ، يظهر أن النجوم النابضة بالمللي ثانية تبدد ما يقرب من نصف طاقتها الدورانية خلال المرحلة الأخيرة من عملية نقل الكتلة وقبل أن تتحول إلى مصدر راديوي. تتوافق نتائج الدكتور توريس مع الملاحظات الحالية ، وتوضح استنتاجاته أيضًا سبب ظهور النجم النابض بالميلي في الثانية المتقدم في السن على النجوم المرافقين لها. قد يكون هذا هو الجواب عن سبب عدم وجود النجم النابض بالملي ثانية على الإطلاق!
"النجم المللي ثانية هو نجوم نيوترونية قديمة تم نسجها إلى ترددات دورانية عالية عبر تراكم الكتلة من نجم رفيق ثنائي." يقول الدكتور توريس. "من القضايا المهمة لفهم فيزياء تطور اللفافة المبكرة للنبضات النابضة بالملي ثانية هو تأثير الغلاف المغناطيسي الممتد خلال المراحل النهائية من عملية نقل الكتلة."
من خلال رسم الكتلة والزخم الزاوي من نجم مضيف في نظام ثنائي ، يعيش النجم النابض بالمللي ثانية حياته كنجم نيوتروني قديم ممغنط للغاية مع تردد دوران شديد. في حين أننا قد نفترض أنها شائعة ، لا يوجد سوى حوالي 200 من هذه الأنواع النابضة المعروفة في القرص المجري والعناقيد الكروية. تم اكتشاف أول هذه النجوم النابضة بالمللي ثانية في عام 1982. ما يهم هو تلك التي لديها معدلات دوران تتراوح من 1.4 إلى 10 مللي ثانية ، لكن الغموض يكمن في سبب وجود معدلات دوران سريعة مثل هذه ، وحقولها المغناطيسية القوية وأعمارها الغريبة. على سبيل المثال ، متى تغلق؟ ماذا يحدث لمعدل الدوران عندما يتوقف النجم عن التبرع؟
يقول توماس توريس ، مؤلف الدراسة الحالية: "لقد جمعنا الآن ، وللمرة الأولى ، نماذج التطور النجمية العددية التفصيلية مع حسابات عزم الكبح الذي يعمل على النابض الدوار". والنتيجة هي أن النجم النابض بالمللي ثانية يفقد حوالي نصف طاقته الدورانية في ما يسمى بمرحلة فصل فصوص روش. تصف هذه المرحلة إنهاء نقل الكتلة في النظام الثنائي. ومن ثم ، ينبغي أن تدور النجوم النابضة التي تصدر عن الراديو بالميللي ثانية بشكل أبطأ قليلاً من أسلافها ، كما أن النجوم النابضة التي تصدر الأشعة السينية تندرج في المواد التي لا تزال تتراكم من نجمها المتبرع. هذا هو بالضبط ما يبدو أن البيانات الملاحظة تشير إلى. علاوة على ذلك ، يمكن أن تساعد هذه النتائج الجديدة في تفسير سبب ظهور بعض النجم النابض بالميللي ثانية لأعمار مميزة تتجاوز عمر الكون وربما لماذا لا يوجد النابض الراديوي النابض بالميللي ثانية. "
بفضل هذه الدراسة الجديدة ، أصبحنا قادرين الآن على رؤية كيف يمكن أن ينبض النابض الدوار من دوران التوازن. في هذا العمر ، يتباطأ معدل نقل الكتلة ويؤثر على نصف قطر الغلاف المغناطيسي للنجم النابض. وهذا بدوره يوسع ويجبر المادة الواردة على العمل كمروحة. يؤدي الإجراء بعد ذلك إلى إبطاء دوران النجم النابض ، وبالتالي - إبطاء معدل الدوران.
"في الواقع ، بدون حل لمشكلة" الإيقاف "، نتوقع أن تتباطأ النجوم النابضة حتى فترات الدوران التي تتراوح من 50-100 مللي ثانية خلال مرحلة فصل روش الفص" ، يختتم توماس توريس. "سيكون ذلك في تناقض واضح مع أدلة المراقبة على وجود النجم النابض بالمللي ثانية."
مصدر القصة الأصلي: Max-Planck-Institut für Radioastronomie News Release>. لمزيد من القراءة: Spin-Down of Radio Millisecond Pulsars at Genesis.
