ثقب أسود

تم التوصل مؤخرا أن النجوم النيوترونية ليس بالضرورة أن تقوم بتشكيل الثقوب السوداء. من المحتمل أن تكون تصادمات النجوم النيوترونية في قلب انفجارات أشعة غاما القصيرة (GRBs) ، وهي ومضات من إشعاع غاما تدوم أقل من ثانيتين ولكنها تحمل طاقة أكبر مما ستنتجه الشمس في حياتها. 

تشير الحسابات البسيطة إلى أنه عندما يجتمع نجمان نيوترونيان معًا بهذه الطريقة ، يجب أن يكون لديهم كتلة كافية لصنع ثقب أسود – بشرط ألا يفقدوا الكثير من المواد أثناء عملية الاندماج.

إن مراقبة التوهج الذي يتبع عمليات الاندماج المتفجرة بعد أمرا بغاية الصعوبة ، ولكن بمساعدة تلسكوب هابل الفضائي ، اكتشف علماء الفلك التوهج اللاحق لإحدى هذه الانفجارات ، GRB 200522A. يحمل إشعاعها المتلاشي رسالة مهمة: مهما كانت هذه الانفجارات عنيفة ، فهي ليست بالضرورة كارثية، على الأقل في هذه الحالة ، يبدو أن نجمًا نيوترونيًا ممغنطًا للغاية ، أو نجم مغناطيسي ، قد نجا من الحدث.

قام Wen-Fai Fong (جامعة نورث وسترن) وزملاؤه بنشر ملاحظات GRB على خادم arXiv preprint ، وستنشر الدراسة في مجلة الفيزياء الفلكية في وقت لاحق من هذا العام.

انفجار نادر: 

اكتشف مرصد نيل جيريلز سويفت التابع لناسا الانفجار لأول مرة بعد انتقال الإشعاع إلى الأرض لمدة 5.47 مليار سنة، ولاحظ فريق فونغ ذلك مرة أخرى باستخدام تلسكوب هابل الفضائي والعديد من المراصد الأرضية الأخرى التي تتبع GRB الأولي ولكن عندما حان الوقت لفهم العلاقة بين الإشعاع عبر الطيف الكهرومغناطيسي – من الراديو إلى الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة السينية – لم يستطع الفريق في البداية فهم ما يرونه.

بعد اصطدام نجمين نيوترونيين ، مما ينتج عنه انفجار أولي لأشعة غاما ، هناك توهج لاحق من الانبعاث الذي يأتي من موجة الصدمة التالية، عندما تنفجر موجة الصدمة ، تدور الإلكترونات من البلازما المتفجرة حول المجالات المغناطيسية للصدمة. يفسر هذا الانبعاث المعروف لعلماء الفلك باسم كيلونوفا معظم الشفق اللاحق من GRBs الأخرى، لكنها لم تنجح مع هذا – كان انبعاث الأشعة تحت الحمراء أكثر سطوعًا من المتوقع بعشر مرات.

يقول عضو الفريق إيدو بيرجر Edo Berger (مركز الفيزياء الفلكية بجامعة هارفارد وسميثسونيان): “تُظهر حقيقة أننا نرى انبعاث الأشعة تحت الحمراء هذا ، وأنه شديد السطوع ، أن انفجارات أشعة غاما القصيرة تتشكل بالفعل من تصادمات النجوم النيوترونية” ، ولكن من المدهش أنه قد لا تكون عواقب الاصطدام عبارة عن ثقب أسود ، بل ربما تكون نجمًا مغناطيسيًا “.

نجما مغناطيسيا ناج:

في الواقع ، توصل فريق العلماء إلى سيناريوهين: أحدهما هو أن اصطدام النجم النيوتروني ولد نجمًا مغناطيسيًا، والثاني هو أن الاصطدام أنتج ثقبًا أسودًا ، مصحوبًا بنفث بلازما يتحرك بسرعة نسبية بعيدًا عن الاصطدام بزاوية واسعة بشكل مدهش.

تقول Maria Grazia Bernardini (المرصد الفلكي لمدينة Brera بإيطاليا) ، وهي خبيرة GRB لم تشارك في الدراسة: “في رأيي ، يوفر سيناريو النجم المغناطيسي تفسيرًا أكثر وضوحًا للملاحظات”. 

يقول برنارديني: “GRB 200522A هو مثال رائع على مدى قصر الوهج اللاحق لـ GRB يمكن أن يفاجئنا ويحيرنا بعد 15 عامًا من اكتشافهم”.

إذا نجا نجم مغناطيسي من الاصطدام ، فسيظل موجودًا لفترة طويلة قادمة. كتب فونج وزملاؤه أنه في غضون بضع سنوات ، يجب أن تنتج البقايا الممغنطة انبعاثًا لاسلكيًا يمكن ملاحظته.

يقول برنارديني: “إذا تم اكتشافه ، فلن يؤدي ذلك فقط إلى كسر الانحطاط بين التفسرين المحتملين في هذه الحالة المحددة ، ولكنه يزودنا بالدافع الذي طال انتظاره لسيناريو المغناطيس ، وأول دليل مباشر على وجود نجم مغناطيسي مستقر المرتبطة GRB. “