بفضل بيانات من مركبة الفضاء XMM-Newton التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، لاحظ علماء الفلك الأوروبيون لأول مرة تناوبهم؟ على أسطح ثلاثة نجوم نيوترونية قريبة.
توفر هذه النتيجة اختراقة في فهم "الجغرافيا الحرارية". للنجوم النيوترونية ، ويوفر أول قياس للميزات الصغيرة جدًا على الأجسام على بعد مئات إلى آلاف السنين الضوئية. تختلف البقع في الحجم من ملعب كرة قدم إلى ملعب جولف.
النجوم النيوترونية هي نجوم كثيفة للغاية وسريعة الدوران تتكون بشكل أساسي من النيوترونات. إنها شديدة الحرارة عند ولادتها ، كونها بقايا من انفجارات المستعرات الأعظمية. يُعتقد أن درجة حرارة سطحها تبرد تدريجيًا بمرور الوقت ، وتقل إلى أقل من مليون درجة بعد 100000 سنة.
ومع ذلك ، اقترح علماء الفيزياء الفلكية وجود آليات فيزيائية يمكن من خلالها تحويل الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة من النجوم النيوترونية إلى سطحها في مناطق معينة. ثم يتم إعادة تسخين هذه المناطق ، أو "النقاط الساخنة" ، وتصل إلى درجات حرارة أعلى بكثير من بقية سطح التبريد. مثل هذه الجغرافيا الحرارية الغريبة؟ من النجوم النيوترونية ، على الرغم من التكهنات ، لم يكن بالإمكان ملاحظتها مباشرة من قبل.
باستخدام بيانات XMM-Newton ، لاحظ فريق من علماء الفلك الأوروبيين النقاط الساخنة الدوارة على ثلاثة نجوم نيوترونية معزولة معروفة جيدًا بواعث الأشعة السينية وأشعة غاما. النجوم النيوترونية الثلاثة الملحوظة هي "PSR B0656-14" و "PSR B1055-52" و "Geminga" على التوالي على بعد حوالي 800 و 2000 و 500 سنة ضوئية منا.
بالنسبة للنجوم العادية ، يتم قياس درجة حرارة النجم النيوتروني من خلال لونه الذي يشير إلى الطاقة التي ينبعثها النجم. قسم الفلكيون أسطح النجم النيوتروني إلى عشرة أسافين وقاموا بقياس درجة حرارة كل إسفين. من خلال القيام بذلك ، يمكنهم ملاحظة ارتفاع وسقوط الانبعاث من سطح النجم ، حيث تختفي البقع الساخنة وتظهر مرة أخرى أثناء دوران النجم. كما أنها المرة الأولى التي يتم فيها تحديد تفاصيل السطح التي تتراوح في الحجم من أقل من 100 متر إلى حوالي كيلومتر واحد على سطح الأشياء على بعد مئات إلى آلاف السنين الضوئية.
يعتقد الفريق أن النقاط الساخنة ترتبط على الأرجح بالمناطق القطبية للنجوم النيوترونية. هذا هو المكان الذي يقوم فيه المجال المغناطيسي للنجم بتوجيه الجسيمات المشحونة نحو السطح ، بطريقة تشبه إلى حد ما "الأضواء الشمالية" أو الشفق ، تظهر في أقطاب الكواكب التي تحتوي على مجالات مغناطيسية ، مثل الأرض والمشتري وزحل .
"هذه النتيجة هي الأولى ، ومفتاح لفهم البنية الداخلية ، والدور المهيمن للمجال المغناطيسي الذي يخطو داخل النجم والغلاف المغناطيسي ، والظواهر المعقدة للنجوم النيوترونية؟" تقول باتريسيا كارافو ، من Istituto Nazionale di Astrofisica (IASF) ، ميلان ، إيطاليا.
لقد كان ممكنا فقط بفضل القدرات الجديدة التي يوفرها مرصد ESA XMM-Newton. نتطلع إلى تطبيق طريقتنا على العديد من النجوم النيوترونية المعزولة مغناطيسيًا؟ ويخلص كارافو.
ومع ذلك ، لا يزال هناك لغز بالنسبة لعلماء الفلك. إذا الثلاثة؟ الفرسان؟ من المتوقع أن تحتوي على أغطية قطبية ذات أبعاد قابلة للمقارنة ، فلماذا تختلف النقاط الساخنة في الحالات الثلاث اختلافًا كبيرًا في الحجم ، وتتراوح من 60 مترًا إلى كيلومتر واحد؟ ما هي الآليات التي تحكم الاختلاف؟ أم أن هذا يعني أن بعض التنبؤات الحالية على المجالات المغناطيسية للنجوم النيوترونية تحتاج إلى مراجعة؟
والنتيجة ، بقلم أندريا دي لوكا ، وباتريزيا كارافو ، وساندرو ميريغيتي ، وماتيو نيغروني (IASF) وجيوفاني بينامي من CESR ، وتولوز ، وجامعة بافيا ، تم نشرها في عدد 20 أبريل 05 من مجلة Astrophysical Journal (http: // www. journals.uchicago.edu/ApJ ، المجلد 623: 1051-1069).
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية
