النجوم النابضة هي نجوم صغيرة جداً وكثيفة إلى درجة كبيرة وتعرف باسم النجوم النيوترونية، وقد يصل قطرها إلى 20 كم فقط. ويمكننا أن نقيس نبضات دورية منتظمة من الأشعة الكهرومغناطيسية التي ترسلها تلك النجوم أثناء دورانها المغزلي. أن بعضها يدور بسرعة مغزلية عالية جداً، تصل إلى 1000 دورة في الثانية . (الحركة المغزلية هي أن يدور الجسم حول نفسه مثل المغزل).
النابض Crab Nebula
وقد تم اكتشاف أول نجم نابض بالصدفة عام 1967 بواسطة (جوسيلين بل) و(أنتوني هيوسن). أثناء دراستهما مصادر معروفة للموجات اللاسلكية باستخدام منظار فلكي لاسلكي كبير في جامعة كمبردج، عندما اكتشفا نبضات دورية عبارة عن إشارات لاسلكية غير متوقعة، وكان يبدو أنها تصدر من أحد تلك المصادر. وفي البداية قاد انتظام النبضات إلى الاعتقاد بأنها قد تكون إشارات من حياة أخرى خارج الأرض، ولكن بعد اكتشاف مصادر أخرى أصبح تفسير سلوكها أكثر وضوحاً.
وسرعان ما اكتشف هذا النجم النابض، ثلاثة نجوم نابضة أخرى من قبل باحثي جامعة كمبردج، بالعديد من الاكتشافات في مراصد أخرى حول العالم. وقد كان سلوك تلك الأجسام المكتشفة متماثلا حيث تبث كلها نبضات قصيرة من الضوضاء الموجيَّة لفترة محددة ثابتة بالنسبة لكل نجم. وكان النجم النابض الأول، والذي سمي فيما بعد PSR 1919 + 21 نظرا لموقعه في السماء يبث نبضة كل 1.33 ثانية وكان للآخرين فترات وميضة تتراوح بين ثانية وعدة ثوان. وحديثاً تم اكتشاف نجوم نابضة تبث أكثر من 1000 نبضة في الثانية .
ومنذ عام 1967 تم اكتشاف وتوثيق أكثر من 1000 نجم نابض، ومن المقدر حالياً أن مجرتنا – الطريق اللبني – ربما تحتوى على أكثر من مليون نجم نابض. فلماذا إذن نواصل البحث عن نجوم نابضة أخرى؟ ما المثير في هذه النجوم بحيث يكون ألف نجم منهم عدد غير كاف؟ ولماذا نستخدم غالباً المناظير الفلكية اللاسلكية لملاحظة بعض النجوم النابضة المعروفة بمعدل مرتين في الشهر تقريباً؟
النجوم النابضة هي نجوم صغيرة بصورة غير عادية وكثيفة للغاية ويمكن لـ 260 مليون نجم نابض أن يشغلوا نفس الحيز الذي تشغله الكرة الأرضية، كما أن 1.3 مليون كرة أرضية يمكن أن تشغل نفس الحيز الذي تشغله شمسناً. وبالرغم من ضآلة حجمها بالنسبة لحجم الأرض ، فإن النجوم النابضة يمكن أن يبلغ مجال جاذبيتها بليون مرة قدر مجال جاذبية الأرض . ويعتقد الفلكيون أن هذه النجوم النيوترونية هي بقايا من نجوم منهارة أو نواتج انفجارات نجميه ضخمة . وعندما يفقد النجم المحتضر طاقته يبدأ في الانهيار . وأثناء انهياره يتم سحق كل مادته مع بعضها فتزداد كثافتها . وكلما زادت كمية مادة النجوم المتجهة إلى مركزها تزداد السرعة المغزلية للنجم زيادة كبيرة ، بنفس الطريقة التي تجعل المتزلجين على الجليد يدورون حول أنفسهم بصورة أسرع عندما يسحبون أذرعهم ويلصقونها في أجسامهم . ويفسر ذلك السرعة الدورانية الخارقة لبعض النجوم النابضة .لماذا "تنبض" النجوم النابضة؟
النجم النابض
في الواقع لا تدور النجوم النابضة في اتجاه ما ثم تغيره ، إنها تبث تياراً ثابتاً من الطاقة ، وهذه الطاقة مركزة في تيار من الجسيمات الكهرومغناطيسية التي يتم طردها من أقطاب النجم المغنطيسية بسرعة الضوء . ويميل المحور المغنطيسي للنجم النيوتروني بزاوية معينة على محور الدوران ، تماما كما هو الحال بالنسبة للشمال المغنطيسي والشمال الحقيقي للأرض .
وعندما يدور النجم حول نفسه ، يقوم هذا الشعاع من الطاقة بمسح الفضاء كالشعاع الذي يخرج من المنزل أو من سيارة الإسعاف . وفقط في حالة سطوع هذا الشعاع على الأرض نكون قادرين على اكتشاف النجم النابض باستخدام المنظار الفلكي اللاسلكي .
نظراً لأن النجوم النابضة توجد بين حطام النجوم المتفجرة، فيمكنها مساعدتنا في فهم ماذا يحدث عند انهيار النجوم، كما يمكنها أن تجعلنا نلقي نظرة على نشأة الكون وتطوره. وبالإضافة إلى ذلك، هناك طرق عديدة يمكن أن يتغير بها سلوك النجوم النابضة مع الوقت.
فمن ناحية ، نجد أن فترة حياة كل نجم نابض ليست ثابتة تماما ، وطاقة الدوران للنجم النيوتروني هي مصدر الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يمكننا قياسه . وعندما يقوم النجم النابض ببث تلك الأشعة الكهرومغناطيسية ، فإنه يفقد بعضا من طاقته الدورانية وتقل سرعته . وبقياس فترات دورانها شهراً بعد شهر وعاما بعد عام ، يمكننا أن نستنتج مدى تباطؤهم بدقة، كما يمكن استنتاج كمية الطاقة التي تفقدها في العملية ، وحتى الفترة التي ستعيشها حتى يصبح دورانها أبطأ من أن تستطيع مواصلة السطوع.
ويتضح أيضا أن كل نجم نابض هو نجم متفرد في سلوكه . فبعضها يتزايد سطوعه ، والبعض الآخر تحدث به زلازل تزيد من سرعة دورانه لحظياً ،وبعضها معه نجوم مصاحبة في مدارات مزدوجة ، وقليل منهم يدورون حول أنفسهم بسرعة غير عادية تصل إلى آلاف الدورات في الثانية الواحدة . ويمدنا كل اكتشاف ببيانات جديدة ومتفردة يمكن للعلماء استغلالها لتدعيم فهمنا للكون .
النابض Crab Nebula
مودتي
النابض Crab Nebula
وقد تم اكتشاف أول نجم نابض بالصدفة عام 1967 بواسطة (جوسيلين بل) و(أنتوني هيوسن). أثناء دراستهما مصادر معروفة للموجات اللاسلكية باستخدام منظار فلكي لاسلكي كبير في جامعة كمبردج، عندما اكتشفا نبضات دورية عبارة عن إشارات لاسلكية غير متوقعة، وكان يبدو أنها تصدر من أحد تلك المصادر. وفي البداية قاد انتظام النبضات إلى الاعتقاد بأنها قد تكون إشارات من حياة أخرى خارج الأرض، ولكن بعد اكتشاف مصادر أخرى أصبح تفسير سلوكها أكثر وضوحاً.
وسرعان ما اكتشف هذا النجم النابض، ثلاثة نجوم نابضة أخرى من قبل باحثي جامعة كمبردج، بالعديد من الاكتشافات في مراصد أخرى حول العالم. وقد كان سلوك تلك الأجسام المكتشفة متماثلا حيث تبث كلها نبضات قصيرة من الضوضاء الموجيَّة لفترة محددة ثابتة بالنسبة لكل نجم. وكان النجم النابض الأول، والذي سمي فيما بعد PSR 1919 + 21 نظرا لموقعه في السماء يبث نبضة كل 1.33 ثانية وكان للآخرين فترات وميضة تتراوح بين ثانية وعدة ثوان. وحديثاً تم اكتشاف نجوم نابضة تبث أكثر من 1000 نبضة في الثانية .
ومنذ عام 1967 تم اكتشاف وتوثيق أكثر من 1000 نجم نابض، ومن المقدر حالياً أن مجرتنا – الطريق اللبني – ربما تحتوى على أكثر من مليون نجم نابض. فلماذا إذن نواصل البحث عن نجوم نابضة أخرى؟ ما المثير في هذه النجوم بحيث يكون ألف نجم منهم عدد غير كاف؟ ولماذا نستخدم غالباً المناظير الفلكية اللاسلكية لملاحظة بعض النجوم النابضة المعروفة بمعدل مرتين في الشهر تقريباً؟
النجوم النابضة هي نجوم صغيرة بصورة غير عادية وكثيفة للغاية ويمكن لـ 260 مليون نجم نابض أن يشغلوا نفس الحيز الذي تشغله الكرة الأرضية، كما أن 1.3 مليون كرة أرضية يمكن أن تشغل نفس الحيز الذي تشغله شمسناً. وبالرغم من ضآلة حجمها بالنسبة لحجم الأرض ، فإن النجوم النابضة يمكن أن يبلغ مجال جاذبيتها بليون مرة قدر مجال جاذبية الأرض . ويعتقد الفلكيون أن هذه النجوم النيوترونية هي بقايا من نجوم منهارة أو نواتج انفجارات نجميه ضخمة . وعندما يفقد النجم المحتضر طاقته يبدأ في الانهيار . وأثناء انهياره يتم سحق كل مادته مع بعضها فتزداد كثافتها . وكلما زادت كمية مادة النجوم المتجهة إلى مركزها تزداد السرعة المغزلية للنجم زيادة كبيرة ، بنفس الطريقة التي تجعل المتزلجين على الجليد يدورون حول أنفسهم بصورة أسرع عندما يسحبون أذرعهم ويلصقونها في أجسامهم . ويفسر ذلك السرعة الدورانية الخارقة لبعض النجوم النابضة .لماذا "تنبض" النجوم النابضة؟
النجم النابض
في الواقع لا تدور النجوم النابضة في اتجاه ما ثم تغيره ، إنها تبث تياراً ثابتاً من الطاقة ، وهذه الطاقة مركزة في تيار من الجسيمات الكهرومغناطيسية التي يتم طردها من أقطاب النجم المغنطيسية بسرعة الضوء . ويميل المحور المغنطيسي للنجم النيوتروني بزاوية معينة على محور الدوران ، تماما كما هو الحال بالنسبة للشمال المغنطيسي والشمال الحقيقي للأرض .
وعندما يدور النجم حول نفسه ، يقوم هذا الشعاع من الطاقة بمسح الفضاء كالشعاع الذي يخرج من المنزل أو من سيارة الإسعاف . وفقط في حالة سطوع هذا الشعاع على الأرض نكون قادرين على اكتشاف النجم النابض باستخدام المنظار الفلكي اللاسلكي .
نظراً لأن النجوم النابضة توجد بين حطام النجوم المتفجرة، فيمكنها مساعدتنا في فهم ماذا يحدث عند انهيار النجوم، كما يمكنها أن تجعلنا نلقي نظرة على نشأة الكون وتطوره. وبالإضافة إلى ذلك، هناك طرق عديدة يمكن أن يتغير بها سلوك النجوم النابضة مع الوقت.
فمن ناحية ، نجد أن فترة حياة كل نجم نابض ليست ثابتة تماما ، وطاقة الدوران للنجم النيوتروني هي مصدر الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يمكننا قياسه . وعندما يقوم النجم النابض ببث تلك الأشعة الكهرومغناطيسية ، فإنه يفقد بعضا من طاقته الدورانية وتقل سرعته . وبقياس فترات دورانها شهراً بعد شهر وعاما بعد عام ، يمكننا أن نستنتج مدى تباطؤهم بدقة، كما يمكن استنتاج كمية الطاقة التي تفقدها في العملية ، وحتى الفترة التي ستعيشها حتى يصبح دورانها أبطأ من أن تستطيع مواصلة السطوع.
ويتضح أيضا أن كل نجم نابض هو نجم متفرد في سلوكه . فبعضها يتزايد سطوعه ، والبعض الآخر تحدث به زلازل تزيد من سرعة دورانه لحظياً ،وبعضها معه نجوم مصاحبة في مدارات مزدوجة ، وقليل منهم يدورون حول أنفسهم بسرعة غير عادية تصل إلى آلاف الدورات في الثانية الواحدة . ويمدنا كل اكتشاف ببيانات جديدة ومتفردة يمكن للعلماء استغلالها لتدعيم فهمنا للكون .
النابض Crab Nebula
مودتي
