دراسة تكشف عن أدلة على الأصل الغامض للنجوم المغناطيسية

Scientists have discovered a star, HD 45166, which is expected to evolve into a magnetar. This star introduces the new category of massive magnetic helium stars and offers clues to the origins of magnetars, which possess the Universe’s most powerful magnetic fields.
نجم هيليوم مغناطيسي ضخم في طريقه للتحول إلى نجم مغناطيسي (المرصد الأوروبي الجنوبي)

النجوم المغناطيسية هي أقوى مغناطيس في الكون، ويمكن العثور على تلك النجوم الميتة شديدة الكثافة ذات المجالات المغناطيسية فائقة القوة في جميع أنحاء مجرتنا، لكن علماء الفلك لا يعرفون بالضبط كيف تتشكل.

الآن، وباستخدام تلسكوبات متعددة حول العالم، بما في ذلك مرافق المرصد الأوروبي الجنوبي؛ اكتشف الباحثون نجما حيًّا من المحتمل أن يصبح نجما مغناطيسيا، ويمثل ذلك اكتشاف نوع جديد من الأجسام الفلكية (نجوم هيليوم مغناطيسية ضخمة)، ويلقي الضوء على أصل النجوم المغناطيسية.

لغز 100 عام

ورغم أنه تمت ملاحظته لأكثر من 100 عام، فإن الطبيعة الغامضة للنجم "إتش دي 45166" لا يمكن تفسيرها بسهولة من خلال النماذج التقليدية، ولم يُعرف الكثير عنه بخلاف حقيقة أنه نجم غني بالهيليوم، وهو أكبر بضع مرات من شمسنا.

يقول تومر شنار، المؤلف الرئيسي لدراسة عن هذا الجسم نُشرت في مجلة "ساينس"، وعالم الفلك في جامعة أمستردام بهولندا "لقد أصبح هذا النجم نوعا من الهوس بالنسبة لي". وتقول جوليا بونشتاينر المؤلفة المشاركة "أشير أنا وتومر إليه باسم نجم الزومبي".

وكما جاء في البيان الصحفي المنشور على موقع المرصد الأوروبي الجنوبي في 17 أغسطس/آب الجاري، فإنه بعد دراسة النجوم المماثلة الغنية بالهيليوم من قبل، اعتقد شنار أن الحقول المغناطيسية يمكن أن تكشف عن غموض النجم "إتش دي 45166".

ومن المعروف أن الحقول المغناطيسية تؤثر على سلوك النجوم، ويمكن أن تفسر سبب فشل النماذج التقليدية في وصف "نجم الزومبي" الذي يقع على بعد نحو 3 آلاف سنة ضوئية في كوكبة وحيد القرن.

This artist’s impression shows HD 45166, a massive star recently discovered to have a powerful magnetic field of 43,000 gauss, the strongest magnetic field ever found in a massive star. Intense winds of particles blowing away from the star are trapped by this magnetic field, enshrouding the star in a gaseous shell as illustrated here.
شنار وفريقه بدؤوا دراسة النجم باستخدام مرافق متعددة حول العالم (المرصد الأوروبي الجنوبي)

مرافق متعددة حول العالم

شرع شنار وفريقه في دراسة النجم باستخدام مرافق متعددة حول العالم، وأجريت الملاحظات الرئيسية في فبراير/شباط 2022 باستخدام أداة يمكنها اكتشاف المجالات المغناطيسية وقياسها، واعتمد الفريق أيضا على بيانات الأرشيف الرئيسية المأخوذة باستخدام جهاز الطيف البصري واسع النطاق في مرصد "لا سيلا" التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي.

بمجرد دخول الملاحظات، طلب شنار من المؤلف المشارك غريغ ويد (خبير المجالات المغناطيسية في النجوم بالكلية العسكرية الملكية في كندا) فحص البيانات.

وجد فريق شنار أن للنجم مجالا مغناطيسيا قويا بشكل لا يُصدق، يبلغ 43 ألف غاوس (الغاوس وحدة قياس المغناطيسية الكهربية) مما يجعله أكثر النجوم كتلة مغناطيسية تم اكتشافها حتى الآن.

وشرح المؤلف المشارك بابلو مارشانت (عالم الفلك في معهد جامعة لوفن لعلم الفلك في بلجيكا) أن سطح نجم الهليوم بأكمله يحتوي على مجال مغناطيسي أقوى بما يقرب من 100 ألف مرة من مجال الأرض".

أقوى مغناطيس في الكون

تشير هذه الملاحظة إلى اكتشاف أول نجم هيليوم مغناطيسي ضخم للغاية، ويقول شنار "من المثير اكتشاف نوع جديد من الأجسام الفلكية، خاصة عندما يكون مختبئا على مرأى من الجميع".

علاوة على ذلك، فإنه يوفر أدلة على أصل النجوم المغناطيسية، وهي نجوم ميتة متراصة مع حقول مغناطيسية أقوى بمليار مرة على الأقل من تلك الموجودة في "نجم الزومبي". وتشير حسابات الفريق إلى أن هذا النجم سينهي حياته كنجم مغناطيسي. فعندما ينهار تحت جاذبيته، فإن مجاله المغناطيسي سيقوى، وسيصبح النجم في النهاية نواة مضغوطة للغاية مع مجال مغناطيسي يبلغ نحو 100 تريليون غاوس؛ أقوى نوع من المغناطيس في الكون.

واكتشف شنار وفريقه أيضا أن النجم له كتلة أصغر مما تم الإبلاغ عنه سابقا (نحو ضعف كتلة الشمس)، وأن زوجها النجمي يدور على مسافة أكبر بكثير مما كان يعتقد من قبل.

علاوة على ذلك، تشير أبحاث الفريق إلى أن النجم "إتش دي 45166" تشكل من خلال اندماج نجمين أصغر غنيين بالهيليوم، وقالت بودنشتاينر إن "النتائج التي توصلنا إليها تعيد تشكيل فهمنا تمامًا لنجم الزومبي".

المصدر : مواقع إلكترونية