اكتشف الفلكيون نمطًا نادرًا في رشقات الأشعة السينية القادمة من نظام النجوم النيوترونية على مسافة لا تزيد عن 16300 سنة ضوئية.
ظهر نظام النجوم هذا ، MAXI J1621−501 ، لأول مرة في 9 أكتوبر 2017 ، في بيانات من Swift / XRT Deep Galactic Plane Survey كنقطة غريبة في الفضاء تومض بشكل غير متوقع مع الأشعة السينية. وكتب الباحثون في ورقة جديدة أن هذه علامة على نظام ثنائي يحتوي على نجم عادي وإما نجم نيوتروني أو ثقب أسود. يمكن لكل من النجوم النيوترونية والثقوب السوداء إنشاء أنماط أشعة سينية غير متوقعة لأنها تمتص المادة من النجوم المصاحبة لها ، ولكن بطرق مختلفة جدًا.
في الثقوب السوداء ، كما ذكرت Live Science سابقًا ، تأتي الأشعة السينية من المادة التي تتسارع إلى سرعات قصوى وتولد احتكاكًا كبيرًا عندما تسقط نحو الجاذبية بشكل جيد. في النجوم النيوترونية - جثث ضخمة من النجوم العملاقة التي انفجرت لكنها لم تنهار إلى فرادى - تأتي الأشعة السينية من انفجارات نووية حرارية على قشورها الخارجية. شيء ما يتسبب في اندماج الذرات على الأجزاء الخارجية من هذه النجوم الغريبة ، مما يؤدي إلى إطلاق طاقات هائلة لا توجد عادةً إلا في أعماق النجوم (وكذلك في نوى القنابل الهيدروجينية القوية). بعض هذه الطاقة تهرب كضوء أشعة سينية.
نظرًا لأن مادة من نجم عادي تصطدم بنجم نيوتروني فائق الثقل ، فإن هذه الانفجارات النووية الحرارية تخلق سحب عيش الغراب مشرقة بما يكفي لرؤية مع تلسكوبات الأشعة السينية. أظهر مؤلفو هذه الورقة الجديدة ، التي تم نشرها على الإنترنت في 13 أغسطس في مجلة arXiv ما قبل الطباعة ، أن انفجارات الأشعة السينية من MAXI J1621-501 تأتي من انفجارات نووية حرارية على سطح النجم النيوتروني الثنائي - وأن الضوء من تلك تتبع الانفجارات النووية الحرارية نمطًا يتكرر تقريبًا كل 78 يومًا.
مصدر هذا النمط غير واضح تمامًا. وكتب الباحثون أن العلماء وجدوا فقط حوالي 30 ضوءًا آخر في الفضاء تومض بهذه الطريقة. وهم يشيرون إلى أنماط مثل هذه على أنها "فترات فوق المدارية". ذلك لأن النمط يتبع دورة تستمر لفترة أطول بكثير من مدار النجوم الثنائية حول بعضها البعض ، والتي في حالة MAXI J1621−501 تستغرق فقط 3 إلى 20 ساعة.
كتب المؤلفون أن أفضل تفسير لهذه الفترة من 78 يومًا ، يأتي من ورقة نشرت في مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية في عام 1999. كتب المؤلفون ، النجوم النيوترونية في أنظمة ثنائية مثل هذه ، محاطة بسحب دوامة من المواد التي يتم امتصاصها من النجم العادي ونحو النجم النيوتروني ، مما يخلق تنورة غازية تدور تسمى قرص التنامي.
يشير نموذج بسيط لتلك الأقراص السحابية إلى أنها دائمًا ما تكون محاذاة في اتجاه واحد - ستبدو تمامًا مثل الحلقات التي تدور حول زحل إذا كنت ستتبع الكوكب في الفضاء ، وتحدق في الحلق. في هذا النموذج ، لن ترى أبدًا أي تغيير في ضوء الأشعة السينية ، لأنك ستحدق دائمًا في نفس المكان على قرص التنامي بينك وبين النجم النيوتروني. التغيير الوحيد في الضوء سيأتي من التغييرات في الانفجارات النووية الحرارية نفسها.
لكن الواقع أكثر تعقيدًا. وكتب المؤلفون أن ما يحدث على الأرجح هو أن القرص الدوار حول النجم النيوتروني في هذا النظام الثنائي يتأرجح من منظور الأرض ، مثل قمة على وشك الانقلاب. في بعض الأحيان يضع التمايل المزيد من القرص بين النجم النيوتروني والأرض ، وأحيانًا أقل. لا يمكننا رؤية القرص نفسه. ولكن إذا حدث هذا التمايل ويتسبب في عبور القرص بيننا وبين النجم كل 78 يومًا ، فإنه سيخلق النمط الذي لاحظه علماء الفلك.
شاهد الفلكيون MAXI J1621−501 لمدة 15 شهرًا بعد اكتشاف عام 2017 ، كتب الباحثون ، وشاهدوا النمط يتكرر ست مرات. لم يتكرر تمامًا ، وكان هناك انخفاضات أخرى أصغر في ضوء الأشعة السينية. لكن القرص المتذبذب يبقى بعيدًا أفضل تفسير ممكن لهذا النمط الغريب للأشعة السينية في الفضاء.
