بذل جهد إضافي لتصوير برغي حلزوني خافت ورائع يتم تتبعه بواسطة بروتونات سريعة وإلكترونات يتم إطلاقها من الغموض الصغير الذي يُدفع لزوج من علماء الفيزياء الفلكية الذين اكتسبوا رؤى جديدة حول العمل الداخلي للوحش وحلوا أيضًا نزاعًا طويل الأمد حول مسافة الكائن.
استخدم علماء الفيزياء الفلكية التلسكوب الراديوي للمصفوفة الكبيرة جدًا (VLA) التابع لمؤسسة العلوم الوطنية لالتقاط أدق التفاصيل التي شوهدت حتى الآن في طائرات البلازما الخارجة من الميكرواسكار SS 433 ، وهو كائن يطلق عليه مرةً "لغز هذا القرن". ونتيجة لذلك ، قاموا بتغيير فهم العلماء للطائرات وحلوا الجدل على بعده "بما لا يدع مجالا للشك" ، كما قالوا.
SS 433 هو نجم نيوتروني أو ثقب أسود يدور حوله نجم رفيق "عادي". تجذب الجاذبية القوية للنجم النيوتروني أو الثقب الأسود المواد من الريح النجمية لمرافقه إلى قرص تنامي من مادة تدور بإحكام حول الجسم المركزي الكثيف قبل سحبها عليه. يدفع هذا القرص نفاثات من البروتونات السريعة والإلكترونات إلى الخارج من أقطابها بنحو ربع سرعة الضوء. القرص الموجود في SS 433 يتأرجح مثل الجزء العلوي من الطفل ، مما يتسبب في تتبع نفاثاته لفك المفتاح في السماء كل 162 يومًا.
تشير دراسة VLA الجديدة إلى أن سرعة الجسيمات المقذوفة تختلف بمرور الوقت ، على عكس النموذج التقليدي لـ SS 433.
قالت كاثرين بلونديل من جامعة أكسفورد في المملكة المتحدة: "وجدنا أن السرعة الفعلية تتراوح بين 24 في المائة إلى 28 في المائة من سرعة الضوء ، على عكس البقاء ثابتة". وأضاف بلونديل: "من المدهش أن الطائرات التي تسير في الاتجاهين تغير سرعتها في نفس الوقت ، وتنتج سرعات متطابقة في الاتجاهين في أي وقت". عمل بلونديل مع مايكل بولر ، من أكسفورد أيضًا. تم قبول نتائج العلماء من قبل رسائل مجلة Astrophysical Journal.
تُظهر صورة VLA الجديدة دورتيْن كاملتين لبرغي نفاثات الطائرات على جانبي القلب. أظهر تحليل الصورة أنه إذا كانت المادة تأتي من القلب بسرعة ثابتة ، فلن تتطابق المسارات النفاثة بدقة مع تفاصيل الصورة.
أوضح بلونديل: "من خلال محاكاة عمليات القذف بسرعات متفاوتة ، تمكنا من إنتاج مطابقة تامة للبنية المرصودة". قام العلماء أولاً بمطابقتهم مع إحدى الطائرات. وقال بلونديل: "لقد صدمنا حينها عندما رأينا أن السرعات المتغيرة التي تتناسب مع هيكل طائرة واحدة أعادت إنتاج مسار الطائرة الأخرى تمامًا". وأضافت أن مطابقة السرعات في الطائرتين أعاد إنتاج البنية المرصودة حتى أنه سمح بحقيقة أنه ، نظرًا لأن إحدى الطائرات تتحرك بعيدًا عنا أكثر من الأخرى ، فإنها تستغرق وقتًا أطول للوصول إلينا منها.
يتوقع علماء الفيزياء الفلكية أن التغيرات في سرعة الطرد قد تكون ناتجة عن تغيرات في معدل نقل المادة من النجم المرافق إلى قرص التنامي.
كما سمحت صورة VLA الجديدة المفصلة للفيزيائيين الفلكيين بتحديد أن SS 433 تبعد حوالي 18000 سنة ضوئية عن الأرض. التقديرات السابقة كان لها الكائن ، في كوكبة Aquila ، ما يقرب من 10000 سنة ضوئية. وقال العلماء إن المسافة الدقيقة تسمح لهم الآن بتحديد عمر حطام الحطام الذي انفجر به انفجار المستعر الأعظم بشكل أفضل ، والذي أوجد الجسم المكثف والمكثف في الصخور الصغيرة. كما أن معرفة المسافة بدقة تسمح لهم أيضًا بقياس السطوع الفعلي لمكونات الجزئيات الصغيرة ، وهذا ، كما قالوا ، يحسن فهمهم للعمليات الفيزيائية في العمل في النظام.
تم إنشاء الصورة المتقدمة باستخدام 10 ساعات من وقت المشاهدة مع VLA في تكوين يزيد من قدرة VLA على رؤية التفاصيل الدقيقة. وهي تمثل أطول "تعرض زمني" لـ SS 433 عند أطوال الموجات الراديوية ، وبالتالي تُظهر أدق التفاصيل. كما أنها تمثل أفضل صورة يمكن القيام بها باستخدام التكنولوجيا الحالية. لأن الطائرات في SS 433 تتحرك ، سيتم "تلطيخ" صورتها في ملاحظة أطول. من أجل رؤية تفاصيل أكثر خفة في الطائرات ، يجب أن ينتظر علماء الفيزياء الفلكية حساسية أكبر لـ VLA الموسع ، المقرر أن يصبح متاحًا في غضون بضع سنوات.
كان SS 433 أول مثال على ما يسمى الآن بالكوازارات الصغيرة ، والأنظمة الثنائية إما مع نجم نيوتروني أو ثقب أسود يدور بواسطة نجم آخر ، وتنبعث منها نفاثات من المواد بسرعات عالية. حصل النظام النجمي الغريب على ثروة من التغطية الإعلامية في أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات. كان مقال Sky & Telescope لعام 1981 بعنوان "SS 433 - Enigma of the Century".
نظرًا لأن الكواكب الصغيرة الموجودة في مجرتنا درب التبانة يُعتقد أنها تنتج نفاثاتها عالية السرعة من المواد من خلال عمليات مشابهة لتلك التي تنتج الطائرات من نوى المجرات ، فإن النجوم الصغيرة القريبة بمثابة "مختبر" مناسب لدراسة فيزياء الطائرات. النجوم الصغيرة أقرب وتظهر التغيرات بسرعة أكبر من أبناء عمومتها الأكبر.
كاثرين بلونديل هي زميلة أبحاث جامعية تمولها الجمعية الملكية البريطانية.
المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي هو مرفق تابع لمؤسسة العلوم الوطنية ، ويتم تشغيله بموجب اتفاقية تعاون من قبل Associated Universities، Inc.
المصدر الأصلي: NRAO News Release
