تعرف البقايا النجمية، أو النجوم الصغيرة والكثيفة التي تشكلت بعد انهيار نجوم ضخمة في السماء باسم النجوم النيوترونية (بالإنجليزية: Neutron Stars)، وهي نجوم تتشكل عندما ينفد وقود نجم ضخم، مما يؤدي إلى انهياره، وذلك من خلال انهيار لب النجم أو المنطقة المركزية له، مما يؤدي إلى اندماج كل بروتون وإلكترون معًا في نيوترون واحد، وهي تًقسم إلى نوعين رئيسيين، هما النجوم النابضة والنجوم المغناطيسية.[١][٢][٣]


التعريف بالنجوم النابضة

تعرف النجوم النابضة (بالإنجليزية: Pulsars) بأنها نجوم نيوترونية دوارة، تتميز بأنها تُصدر نبضات من الإشعاع على فترات منتظمة جدًا تتراوح عادةً بين ميلي ثانية إلى ثانية واحدة، وهي تمتلك مجالات مغناطيسية قوية جدًا، ولذلك فإن العديد من العلماء يشبهون النجوم النابضة بالمنارة التي تتحرك أثناء الليل، والتي تطلق شعاعًا من الضوء يندفع عبر السماء، وعلى الرغم من أن الضوء يُضيء باستمرار، إلا أن المُراقب لهذه النجوم لا يرى الشعاع إلا عندما يشير مباشرةً باتجاهه، وهذا ينطبق تمامًا على النجوم النابضة.[١][٢][٣]


كيفية تشكل النجوم النابضة

تتشكل النجوم النيوترونية النابضة عندما ينهار قلب نجم ضخم، وينفجر بعنف شديد إلى الداخل، ويصبح مضغوطًا للغاية، مما يؤدي إلى تتحلل النيوترونات الموجودة على سطح النجم إلى بروتونات وإلكترونات، وعندما يتم إطلاق هذه الجسيمات المشحونة من السطح، فإنها تدخل مجالًا مغناطيسيًا شديدًا يقدر بحوالي 1012 جاوس؛ يحيط بالنجم ويدور معه، وبعد ذلك تتسارع الجسيمات المشحونة إلى سرعات تقترب من سرعة الضوء، وتطلق إشعاعًا كهرومغناطيسيًا، ينطلق على شكل حزم مكثفة من الأقطاب المغناطيسية للنجم النابض.[٤]




قيمة المجال المغناطيسي للأرض 0.5 جاوس فقط، وهذا يعني أن المجال المغناطيسي المحيط بالنجوم النابضة أكبر بكثير من المجال المغناطيسي للأرض.




مُكتشف النجوم النابضة وتاريخ اكتشافها

تم اكتشاف أولى النجوم النابضة من خلال إصدارها لنبضات من موجات الراديو المنتظمة للغاية، وقد اكتشفت بواسطة عالما الفلك العاملان في جامعة كامبريدج؛ أنطوني هيويش (Antony Hewish) وجوسلين بيل (Jocelyn Bell)، وذلك في عام 1967م بمساعدة تلسكوب لاسلكي مصمم خصيصًا لتسجيل التقلبات السريعة جدًا في مصادر موجات الراديو، وتجدر الإشارة إلى أن عمليات البحث اللاحقة أسفرت عن اكتشاف حوالي 2000 نجم نابض آخر؛ تتركز نسبة كبيرة منها قرب مستوى مجرة ​​درب التبانة، أي قرب خط استوائها.[٤]


خصائص النجوم النابضة

فيما يأتي ذكر لأبرز الخصائص والصفات التي تتمتع بها النجوم النابضة:[٤]

  • تتميز النجو النابضة بكونها نجوم شديدة الكثافة تتكون بالكامل تقريبًا من النيوترونات.
  • يبلغ قطر النجوم النابضة 20 كيلومترًا تقريبًا أو أقل.
  • تتراوح كتل النجوم النبضة عادةً بين 1.18 و 1.97 ضعف كتلة الشمس، إلا أن معظم النجوم النابضة لها كتلة 1.35 ضعف كتلة الشمس.
  • تطلق النجوم النابضة نبضات ضوئية مختلفة من الأشعة الكهرومغناطيسية، والتي يمكن اكتشاف سلسلة متباعدة بشكل متساوٍ منها بواسطة التلسكوبات الأرضية.
  • بعض النجوم النابضة تطلق نبضات قصيرة من الضوء المرئي، والأشعة السينية، وأشعة غاما أيضًا، والبعض الآخر منها لا يصدر إلا نبضات من أشعة غاما، أو الأشعة السينية.
  • تُظهر جميع النجوم النابضة سلوكًا متشابهًا، إلا أنها تُظهر تباينًا كبيرًا في طول فتراتها، أي الفترات الفاصلة بين النبضات الضوئية المتتالية، وتجدر الإشارة إلى أن فترة أبطأ نجم نابض حتى الآن تبلغ حوالي 11.8 ثانية.


أسرع النجوم النابضة

كان النجم النابض PSR J1939 + 2134 هو الأسرع المعروف لأكثر من عقدين، وقد تم اكتشافه في عام 1982، وتبلغ مدة فترته 1.55 مللي ثانية، مما يعني أنه يدور 642 مرة في الثانية، وفي عام 2006، تم الإبلاغ عن أسرع نجم نابض معروف حتى الآن، والذي يُعرف باسم J1748−2446ad، يبلغ مدة فترته 1.396 مللي ثانية، وهو ما يتوافق مع معدل دوران يبلغ 716 مرة في الثانية، وتجدر الإشارة إلى أن هذه النجوم النابضة السريعة تعرف بالنجوم النابضة بالمللي ثانية (millisecond pulsars).[٤]


المراجع

  1. ^ أ ب "Neutron Stars", imagine.gsfc.nasa, Retrieved 15/2/2023. Edited.
  2. ^ أ ب "Neutron Stars", nationalgeographic, Retrieved 15/2/2023. Edited.
  3. ^ أ ب "neutron star", britannica, Retrieved 15/2/2023. Edited.
  4. ^ أ ب ت ث "pulsar", britannica, 15/2/2023. Edited.