اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون مرصد الأشعة السينية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية XMM-Newton بقعة صغيرة مشرقة ساخنة؟ على سطح النجم النيوتروني المسمى Geminga ، على بعد 500 سنة ضوئية. النقطة الساخنة هي حجم ملعب لكرة القدم وتسببه نفس الآلية التي تنتج ذيول الأشعة السينية في Geminga. يحدد هذا الاكتشاف الارتباط المفقود بين انبعاث الأشعة السينية وأشعة غاما من Geminga.
النجوم النيوترونية هي أصغر أنواع النجوم المعروفة. إنها بقايا فائقة الكثافة من النجوم الضخمة التي ماتت في انفجارات كارثية تسمى المستعرات الأعظمية. لقد تم رميها عبر الفضاء مثل مدافع المدفعية وتم ضبط دورانها بسرعة غاضبة ، مع الحقول المغناطيسية أقوى بمئات المليارات من المرات من الأرض.
في حالة Geminga ، تحتوي كرة المدفع هذه على كتلة ونصف من كتلة الشمس ، ويتم ضغطها في كرة يبلغ قطرها 20 كيلومترًا وتدور أربع مرات كل ثانية.
تحيط سحابة بجزيئات مشحونة كهربائيًا حول Geminga. يتم رعي هذه الجسيمات من خلال المجالات المغناطيسية والكهربائية. اكتشف مرصد وكالة الفضاء الأوروبية XMM-Newton بالفعل أن بعض هذه الجسيمات تطرد في الفضاء ، مشكّلة ذيولًا تتدفق خلف النجم النيوتروني أثناء ارتطامه.
لم يعرف العلماء ما إذا كانت ذيول Geminga تتكون من الإلكترونات أو من جزيئاتها التوأم بشحنة كهربائية معاكسة تسمى البوزيترونات. ومع ذلك ، توقعوا أنه ، على سبيل المثال ، إذا تم طرد الإلكترونات في الفضاء ، فيجب توجيه البوزيترونات نحو النجم النيوتروني نفسه ، كما هو الحال في "هدف خاص". عندما تضرب هذه الجسيمات سطح النجم ، يجب أن تخلق بقعة ساخنة ، وهي منطقة أكثر سخونة بكثير من المناطق المحيطة.
أبلغ فريق دولي من علماء الفلك ، بقيادة باتريسيا كارافو ، IASF-CNR ، إيطاليا ، عن اكتشاف مثل هذه البقعة الساخنة على Geminga باستخدام مرصد ESMM's XMM-Newton.
مع درجة حرارة تبلغ حوالي مليوني درجة ، هذه البقعة الساخنة أكثر سخونة بكثير من نصف مليون درجة من السطح المحيط. وفقا لهذا العمل الجديد ، فإن بقعة Geminga الساخنة لا يتجاوز نصف قطرها 60 مترا.
قال كارافو: "هذه البقعة الساخنة هي حجم ملعب لكرة القدم ، وهي أصغر جسم تم اكتشافه خارج نظامنا الشمسي". يمكن قياس تفاصيل هذا الحجم حاليًا فقط على القمر والمريخ ، وحتى ذلك الحين ، فقط من مركبة فضائية في مدار حولهم.
تم الاشتباه في وجود بقعة ساخنة في أواخر التسعينات ، ولكن الآن فقط يمكننا رؤيتها - العيش - تنبعث الأشعة السينية أثناء دوران Geminga ، وذلك بفضل الحساسية الفائقة لمرصد الأشعة السينية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، XMM-Newton.
استخدم الفريق كاميرات تصوير الفوتون الأوروبية (EPIC) لإجراء دراسة على Geminga ، استمرت حوالي 28 ساعة متتالية وتسجيل وقت الوصول والطاقة لكل فوتون بالأشعة السينية التي تنبعثها Geminga في متناول XMM-Newton.
"في المجموع ، بلغ هذا عدد 850 850 عملية مسح بالأشعة السينية؟ قال كارافو: "تم مضاعفة العدد الذي جمعته جميع الملاحظات السابقة عن جيمينجا ، منذ عهد الإمبراطورية الرومانية".
إن معرفة معدل دوران Geminga ووقت وصول كل فوتون يعني أن الفلكيين يمكنهم تحديد الفوتونات القادمة من كل منطقة من النجم النيوتروني أثناء دورانها.
عندما قارنوا الفوتونات القادمة من مناطق مختلفة من النجم ، وجدوا أن "اللون"؟ من الأشعة السينية ، التي تتوافق مع طاقتها ، تغيرت مع دوران Geminga. على وجه الخصوص ، يمكن أن يروا بوضوح تغيرًا واضحًا في اللون عندما تظهر النقطة الساخنة ثم تختفي خلف النجم.
يغلق هذا البحث الفجوة بين انبعاث الأشعة السينية وأشعة غاما من النجوم النيوترونية. أظهر XMM-Newton أنهما يمكن أن ينشأ كلاهما من خلال نفس الآلية الفيزيائية ، أي تسارع الجسيمات المشحونة في الغلاف المغناطيسي لهذه النجوم المتدهورة.
قال نوربرت سكارتل ، عالم مشروع ESA لـ XMM-Newton: "لقد كانت ملاحظة XMM-Newton؟ Geminga مثمرة بشكل خاص". "في العام الماضي ، أسفرت عن اكتشاف ذيول المصدر ، والآن وجدت بقعة ساخنة دوارة."
يقوم كارافو بالفعل بتطبيق هذه التقنية الجديدة على النجوم النيوترونية النابضة الأخرى التي لاحظها XMM-Newton بحثًا عن نقاط ساخنة. يمثل هذا البحث أداة جديدة مهمة لفهم فيزياء النجوم النيوترونية.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية
