إنها ليست متبرعًا بالأعضاء تمامًا ، ولكنها نجمة في اتجاه النواة المكتظة بالسكان في درب التبانة التي تتبرع ببعض كتلتها لجار ساكن. النتائج؟ عاد الجار النائم إلى الحياة مع انفجار الأشعة السينية التي تم التقاطها من قبل المرصد الفضائي INTEGRAL INSEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory).
"لقد اكتسبت INTEGRAL لحظة فريدة في ولادة نظام ثنائي نادر" - إنريكو بوزو ، جامعة جنيف.
من المحتمل أن يكون الجيران قد تم إقرانهما معًا لمليارات السنين ، وهو أمر لا يستحق الذكر في حد ذاته: غالبًا ما تعيش النجوم في أزواج ثنائية. لكن الزوج الذي رصده INTEGRAL في 13 أغسطس 2017 غير معتاد للغاية. النجم المانحة هو عملاق أحمر ، والمتلقي هو نجم نيوتروني. حتى الآن ، لا يعرف الفلكيون سوى 10 من هذه الأزواج ، تسمى "ثنائيات الأشعة السينية التكافلية".
لفهم ما يحدث بين هؤلاء الجيران ، علينا أن ننظر إلى التطور النجمى.
النجم المانح في مرحلته العملاقة الحمراء. وذلك عندما يصل نجم في نفس النطاق الكتلي لنجمنا إلى المرحلة الأخيرة من حياته. بما أن كتلته قد استنفدت ، فلا يمكن للجاذبية أن تمسك النجم ببعضه بنفس الطريقة التي كانت بها في الجزء الأول من حياته. يتوسع النجم للخارج بملايين الكيلومترات. أثناء قيامها بذلك ، تقوم بإلقاء المواد النجمية من طبقاتها الخارجية في الرياح الشمسية التي تقطع عدة مئات من الكيلومترات / ثانية.
جارها في حالة مختلفة. إنه نجم يبلغ كتلته الأولية حوالي 25 إلى 30 مرة من الشمس. عندما يقترب نجم بهذا الحجم من نهاية حياته ، فإنه يعاني من مصير مختلف. النجوم بهذا الحجم تعيش بسرعة ، وتحرق وقودها بسرعة. ثم تنفجر على أنها مستعرات عظمى ، وفي هذه الحالة تترك جثة خلفها. في النظام الثنائي الذي استولت عليه INTEGRAL ، الجثة هي نجمة نيوترونية دوارة ذات مجال مغناطيسي.
النجوم النيوترونية كثيفة. في الواقع ، هم بعض من أكثر الأشياء النجمية كثافة التي نعرفها ، وهي تحزم كتلة كبيرة مثل واحد ونصف من شموسنا في جسم يبلغ عرضه حوالي 10 كم فقط.
عندما التقت الرياح النجمية للعملاق الأحمر بالنجم النيوتروني ، أبطأ النجم النيوتروني معدل دورانه ، وانفجر في الحياة ، مما أدى إلى انبعاث أشعة سينية عالية الطاقة.
يقول إنريكو بوزو من جامعة جنيف والمؤلف الرئيسي للورقة التي تصف الاكتشاف: "لقد اكتسبت إنتجرال لحظة فريدة في ولادة نظام ثنائي نادر". "أطلق العملاق الأحمر ريحًا بطيئة كثيفة بما يكفي لإطعام رفيقه النجم النيوتروني ، مما أدى إلى انبعاث طاقة عالية من النجم الميت الميت لأول مرة."
بعد رصد INTEGRAL للانفجار بالأشعة السينية من ثنائي ، اتبعت الملاحظات الأخرى بسرعة. بدأ عمل التلسكوبات الفضائية XMM Newton من وكالة ESA و NSTAR و Swift من وكالة ناسا ، جنبًا إلى جنب مع التلسكوبات الأرضية. أكدت هذه الملاحظات ما أظهرته الملاحظات الأولية: هذا زوج غريب للغاية من النجوم.
"... نعتقد أننا رأينا الأشعة السينية تعمل لأول مرة." - إريك كولكرز ، عالم مشروع ESA INTEGRAL.
يدور النجم النيوتروني ببطء شديد ، ويستغرق حوالي ساعتين في الدوران ، وهو أمر رائع حيث يمكن للنجوم النيوترونية الأخرى أن تدور عدة مرات في الثانية. كان المجال المغناطيسي للنجم النيوتروني أقوى بكثير مما كان متوقعًا. لكن يُعتقد أن المجال المغناطيسي حول نجم نيوتروني يضعف بمرور الوقت ، مما يجعله نجمًا نيوترونيًا صغيرًا نسبيًا. والعملاق الأحمر قديم ، لذا فهذا اقتران غريب جدًا للعملاق الأحمر القديم بنجم نيوتروني شاب.
أحد التفسيرات المحتملة هو أن النجم النيوتروني لم يتشكل من مستعر أعظم ، ولكن من قزم أبيض. في هذا السيناريو ، كان القزم الأبيض قد انهار إلى نجم نيوتروني بعد فترة طويلة جدًا من التغذية على مادة من العملاق الأحمر. وهذا من شأنه أن يفسر التفاوت في أعمار النجمين في النظام.
يقول إنريكو: "هذه الأشياء محيرة". "قد يكون إما أن المجال المغناطيسي للنجم النيوتروني لا يتحلل بشكل كبير مع مرور الوقت ، أو النجم النيوتروني الذي تم تكوينه بالفعل في وقت لاحق في تاريخ النظام الثنائي. وهذا يعني أنها انهارت من قزم أبيض إلى نجم نيوتروني نتيجة لإطعام العملاق الأحمر لفترة طويلة ، بدلاً من أن تصبح نجمة نيوترونية نتيجة لانفجار مستعر أعظم تقليدي لنجم ضخم قصير العمر. "
السؤال التالي هو إلى متى ستستمر هذه العملية؟ هل هي قصيرة الأجل ، أو بداية علاقة طويلة الأمد؟
يقول Erik Kuulkers ، عالم مشروع INTEGRAL التابع لوكالة الفضاء الأوروبية: "لم نر هذا الكائن من قبل خلال الخمسة عشر عامًا الماضية من ملاحظاتنا مع INTEGRAL ، لذا نعتقد أننا رأينا الأشعة السينية تعمل لأول مرة". "سنستمر في مراقبة كيفية تصرفها في حالة كونها مجرد" تجشؤ "طويل من الرياح ، ولكن حتى الآن لم نشهد أي تغييرات كبيرة."
تم إطلاق المرصد الفضائي INTEGRAL في عام 2002 لدراسة بعض أكثر الظواهر نشاطًا في الكون. يركز على أشياء مثل الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية ونوى المجرة النشطة والمستعرات الأعظمية. INTEGRAL هي بعثة وكالة الفضاء الأوروبية بالتعاون مع الولايات المتحدة وروسيا. تاريخ الانتهاء المتوقع هو ديسمبر 2018.
