اكتشف فريق دولي بقيادة علماء فلك من عقدة جامعة كيرتن بالمركز الدولي لأبحاث الفلك الراديوي (ICRAR) نوعًا جديدًا من المواد النجمية التي تتحدى فهمنا لفيزياء النجوم النيوترونية.

قد يكون الجسم عبارة عن نجم مغناطيسي طويل الأمد للغاية ، وهو نوع نادر من النجوم ذات مجالات مغناطيسية قوية للغاية يمكنها إنتاج انفجارات قوية.

حتى وقت قريب ، كانت جميع المغناطيسات المعروفة تصدر طاقة على فترات تتراوح من بضع ثوانٍ إلى بضع دقائق. يصدر الجسم المكتشف حديثًا موجات راديو كل 22 دقيقة ، مما يجعله أطول فترة مغناطيسية يتم اكتشافها على الإطلاق. تم نشر الدراسة في المجلة طبيعة.

تم اكتشاف الجسم من قبل علماء الفلك باستخدام Murchison Whitefield Array (MWA) ، وهو تلسكوب لاسلكي في Wajari Yamaji Country في غرب أستراليا. قالت المؤلفة الرئيسية ، الدكتورة ناتاشا هيرلي ووكر ، إن النجم المغناطيسي ، المسمى GPM J1839−10 ، يبعد 15000 سنة ضوئية عن الأرض في مجرة ​​سكوتوم.

وقال: “هذا الجسم الرائع يتحدى فهمنا للنجوم النيوترونية والمغناطيسية ، والتي تعد من أكثر الأشياء روعةً وشدةً في الكون”.

المادة النجمية هي النوع الثاني فقط الذي يتم اكتشافه ، بعد أن اكتشفها تيرون أودهيرتي الطالب الجامعي بجامعة كيرتن.

في البداية ، لم يتمكن العلماء من شرح ما اكتشفوه. قاموا بنشر مقال طبيعة في كانون الثاني (يناير) 2022 ، يصف جسمًا عابرًا غامضًا ينبعث منه حزم طاقة قوية ثلاث مرات في الساعة ، ويظهر بشكل متقطع ويختفي.

بإذن من الدكتور هيرلي ووكر – مشرف O’Doherty – فاجأتنا المادة الأولى.

قالت: “لقد ذهلنا”. “لذلك بدأنا في البحث عن أشياء مماثلة لمعرفة ما إذا كان هذا حدثًا منفردًا أو مجرد قمة جبل الجليد.”

بين يوليو وسبتمبر 2022 ، قام الفريق بمسح السماء باستخدام تلسكوب MWA. وسرعان ما وجدوا ما كانوا يبحثون عنه في GPM J1839−10. تنبعث منه دفعات من الطاقة تدوم حتى خمس دقائق – خمس مرات أطول من الجسم الأول.

اتبعت تلسكوبات أخرى لتأكيد الاكتشاف ومعرفة المزيد عن الخصائص الفريدة للكائن.

وتشمل هذه التلسكوبات الراديوية الثلاثة CSIRO في أستراليا ، والتلسكوب الراديوي MeerKAT في جنوب إفريقيا ، وتلسكوب Grantecan (GTC) 10m وتلسكوب XMM-Newton الفضائي.

مسلحًا بالإحداثيات السماوية وخصائص GPM J1839−10 ، بدأ الفريق أيضًا في البحث عن وثائق المراقبة من التلسكوبات الراديوية الرائدة في العالم.

وقال: “ظهر هذا في الملاحظات من التلسكوب الراديوي العملاق ذي الموجة المتوسطة (GMRT) في الهند ، وكان للمصفوفة الكبيرة جدًا (VLA) في الولايات المتحدة ملاحظات تعود إلى عام 1988”.

“لقد كانت لحظة رائعة بالنسبة لي. كنت في الخامسة من عمري عندما سجلت تلسكوباتنا لأول مرة نبضات من هذا الجسم ، لكن لم يلاحظها أحد وتم إخفاؤها في البيانات لمدة 33 عامًا.

“لقد فاتهم ذلك لأنهم لم يتوقعوا العثور على أي شيء من هذا القبيل.”

لا تولد كل المغناطيس موجات راديو. بعضها يقع تحت “خط الموت” ، وهي العتبة الحرجة حيث يصبح المجال المغناطيسي للنجم أضعف من أن ينتج عنه انبعاث عالي الطاقة.

قال الدكتور هيرلي ووكر: “المواد التي وجدناها تدور ببطء شديد لتوليد موجات الراديو – إنها تحت خط الموت”.

“بافتراض أنه مغناطيس ، من المستحيل أن تولد هذه المادة موجات راديو. لكننا نراها. ونحن لا نتحدث فقط عن فقاعة صغيرة من انبعاث الراديو. كل 22 دقيقة ، تصدر نبضًا لمدة خمس دقائق من طاقة الموجات الراديوية ، وهي تفعل ذلك لمدة 33 عامًا على الأقل.

“أي آلية وراء هذا أمر غير معتاد”.

هذا الاكتشاف له آثار مهمة على فيزياء النجوم النيوترونية وفهمنا لسلوك المجالات المغناطيسية في البيئات القاسية.

يثير هذا أسئلة جديدة حول تكوين المغناطيسية وتطورها وقد يلقي الضوء على أصل الظواهر الغامضة مثل الاندفاعات الراديوية السريعة.

يخطط فريق البحث لإجراء المزيد من الملاحظات لمعرفة المزيد عن خصائص وسلوك المغناطيس.

إنهم يأملون في العثور على المزيد من هذه الأشياء الغامضة في المستقبل لتحديد ما إذا كانت مغناطيسات طويلة العمر بالفعل أم أنها فريدة من نوعها.

MWA هو مقدمة لأكبر مرصد لعلم الفلك الراديوي في العالم ، مصفوفة الكيلومتر المربع ، والتي هي قيد الإنشاء في أستراليا وجنوب إفريقيا. تحتفل وزارة شؤون المرأة هذا العام بإنجاز هام ، حيث تكمل عقدًا من الأنشطة والابتكارات العلمية الدولية.

المركز الدولي لبحوث الفلك الراديوي (ICRAR) هو مشروع مشترك بين جامعة كيرتن وجامعة أستراليا الغربية.