أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
Advertisement
عين على العالمفضاء

وكالة ناسا تكتشف نجماً خامداً يلفظ ضديد المادة

هل كنت تعلم؟
النجوم النايضة (البلسارات)
هي نوع من النجوم
النيوترونية السريعة الدوران

أطلق‭ ‬نجم‭ ‬نابض (‬بلسار)‭‬Pulsar‭ ‬ صغير‭ ‬شعاعاً‭ ‬هائلاً‭ ‬من‭ ‬جزيئات‭ ‬المادة‭ ‬وضديد‭ ‬المادة‭ ‬Antimatter‭ ‬التي‭ ‬تدفقت‭ ‬لمسافة‭ ‬40 ‭ ‬تريليون‭ ‬ميل‭ ‬عبر‭ ‬مجرة‭ ‬درب‭ ‬التبانة. ‬واكتشف‭ ‬علماء‭ ‬الفلك‭ ‬مسار‭ ‬هذه‭ ‬الجسيمات‭ ‬الكونية‭ ‬في‭ ‬الفضاء،‭ ‬وذلك‭ ‬في‭ ‬صور‭ ‬الأشعة‭ ‬السينية‭ ‬التي‭ ‬التقطها‭ ‬مرصد‭ ‬شاندرا‭ ‬للأشعة‭ ‬السينية ‭‬Chandra X-ray Observatory‭‬ التابع‭ ‬لوكالة‭ ‬ناسا،‭ ‬والتي‭ ‬التقطها‭ ‬في‭ ‬الضوء‭ ‬البصري‭ ‬تلسكوب‭ ‬جيميني‭ ‬نورث ‭ ‬Gemini North telescope‭‬ في‭ ‬هيلو،‭ ‬هاواي. ‬وتتسم‭ ‬عمليات‭ ‬رصد‭ ‬خيوط‭ ‬الأشعة‭ ‬السينية‭ ‬المنبعثّة‭ ‬من‭ ‬البلسارات‭ ‬بندرتها- ‬فلم‭ ‬يكتشف‭ ‬سوى‭ ‬عدد‭ ‬قليل‭ ‬منها‭ ‬حتى‭ ‬الآن‭.‬

والبلسارات‭ ‬هي‭ ‬بقايا‭ ‬كثيفة‭ ‬ومنكمشة‭ ‬لنجوم‭ ‬عملاقة‭ ‬منهارة‭ ‬تنبعث‭ ‬منها‭ ‬نبضات‭ ‬إشعاعية‭ ‬أثناء‭ ‬دورانها،‭ ‬ولها‭ ‬مجالات‭ ‬مغناطيسية‭ ‬قوية‭ ‬يولدها‭ ‬دورانها‭ ‬السريع. ‬هذا‭ ‬البلسار،‭ ‬المعروف‭ ‬بـ‭‬J2030+4415‬، يدور‭ ‬على‭ ‬بُعد‭ ‬نحو‭ ‬1,600‭ ‬سنة‭ ‬ضوئية‭ ‬من‭ ‬الأرض،‭ ‬وهو‭ ‬صغير‭ ‬نسبياً- ‬يبلغ‭ ‬قطره ‭ ‬10‭ ‬أميال‭ ‬فقط،‭ ‬أي‭ ‬بحجم‭ ‬مدينة‭ ‬تقريباً‭.‬

ينطلق‭ ‬هذا‭ ‬البلسار‭ ‬السريع‭ ‬الدوران‭ ‬عبر‭ ‬الفضاء‭ ‬بسرعة‭ ‬500,000‭ ‬ميل‭/‬ساعة‭ ‬ويدور‭ ‬بواقع‭ ‬ثلاث‭ ‬مرات‭ ‬في‭ ‬الثانية. ‬وأثناء‭ ‬دورانه،‭ ‬تتسرب‭ ‬الجسيمات‭ ‬المشحونة‭ ‬كخيوط‭ ‬متدفقة‭ ‬تُلتقط‭ ‬لاحقاً‭ ‬في‭ ‬صور‭ ‬التلسكوبات.‬‭ ‬وقد‭ ‬يفسر‭ ‬النطاق‭ ‬الضخم‭ ‬لتيار‭ ‬جسيمات‭ ‬البلسار ‭ ‬J2030+4415‭ ‬سبب‭ ‬احتواء‭ ‬مجرة‭ ‬درب‭ ‬التبانة‭ ‬على‭ ‬الكثير‭ ‬من‭ ‬البوزيترونات‭‬Positrons‭ ‬، وهي‭ ‬ضديد‭ ‬المادة‭ ‬للإلكترونات‭.‬

كشفت‭ ‬صور‭ ‬البلسار‭ ‬J2030+4415‭ ‬التي‭ ‬التُقطت‭ ‬في‭ ‬عامي‭ ‬2020‭ ‬و2021‭ ‬ عن‭ ‬الطول‭ ‬غير‭ ‬العادي‭ ‬للخيوط‭ ‬وأظهرت‭ ‬أيضاً‭ ‬وجود‭ ‬جزيئات‭ ‬في‭ ‬هالة‭ ‬تشبه‭ ‬السحابة‭ ‬تحيط‭ ‬بالبلسار. ‬وقال‭ ‬مارتين‭ ‬دي‭ ‬فريس‭ ‬،Martijn de Vries‭ ‬باحث‭ ‬ما‭ ‬بعد‭ ‬الدكتوراه‭ ‬في‭ ‬معهد‭ ‬كافلي‭ ‬لفيزياء‭ ‬الجسيمات‭ ‬وعلم‭ ‬الكونيات‭ ‬بجامعة‭ ‬ستانفورد: ‬”إنه‭ ‬لأمر‭ ‬مدهش‭ ‬أن‭ ‬البلسار‭ ‬البالغ‭ ‬عرضه‭ ‬10‭ ‬أميال‭ ‬فقط‭ ‬يمكنه‭ ‬إنشاء‭ ‬بنية‭ ‬من‭ ‬الضخامة‭ ‬بحيث‭ ‬يمكننا‭ ‬رؤيتها‭ ‬من‭ ‬على‭ ‬بعد‭ ‬آلاف‭ ‬السنين‭ ‬الضوئية.‬‭ ‬باستخدام‭ ‬الحجم‭ ‬النسبي‭ ‬نفسه،‭ ‬إذا‭ ‬امتد‭ ‬الخيط‭ ‬من‭ ‬نيويورك‭ ‬إلى‭ ‬لوس‭ ‬أنجلوس،‭ ‬فسيكون‭ ‬البلسار‭ ‬أصغر‭ ‬بنحو‭ ‬100‭ ‬مرة‭ ‬من‭ ‬أصغر‭ ‬جرم‭ ‬مرئي‭ ‬للعين‭ ‬المجردة“‭.‬

للبلسارات‭ ‬مجالات‭ ‬مغناطيسية‭ ‬قوية‭ ‬تحصر‭ ‬عادة‭ ‬رياحاً‭ ‬عاتية‭ ‬من‭ ‬المادة‭ ‬المشحونة‭ ‬وجزيئات‭ ‬ضديد‭ ‬المادة‭ ‬بالقرب‭ ‬من‭ ‬النجم‭ ‬المنهار. ‬وعندما‭ ‬يتحرك‭ ‬البلسار‭ ‬عبر‭ ‬الفضاء،‭ ‬يتفاعل‭ ‬مجاله‭ ‬المغناطيسي‭ ‬مع‭ ‬الرياح‭ ‬الشمسية‭ ‬والغازات‭ ‬القريبة،‭ ‬والتي‭ ‬تتراكم‭ ‬أثناء‭ ‬تحركها‭ ‬قبل‭ ‬البلسار‭ ‬مثل‭ ‬موجة‭ ‬من‭ ‬الماء‭ ‬تدفعها‭ ‬مقدمة‭ ‬قارب. ‬ومنذ‭ ‬نحو‭ ‬20‭-‬30‭ ‬سنة،‭ ‬عطل‭ ‬شيء‭ ‬ما‭ ‬زخم‭ ‬الموجة‭ ‬التي‭ ‬ولّدها‭ ‬البلسار ‭ ‬PSR J2030 + 4415‭ ‬واصطدم‭ ‬البلسار‭ ‬بها؛‭ ‬يرجّح‭ ‬أن‭ ‬يكون‭ ‬الاصطدام‭ ‬قد‭ ‬تسبب‭ ‬في‭ ‬تسرب‭ ‬الجسيمات‭ ‬وبثّ‭ ‬تيار‭ ‬من‭ ‬الجسيمات‭ ‬في‭ ‬الفضاء. ‬قال‭ ‬روجر‭ ‬روماني‭ ‬Roger Romani‭ ‬، أستاذ‭ ‬الفيزياء‭ ‬بمعهد‭ ‬كافلي: ‬”يرتبط‭ ‬المجال‭ ‬المغناطيسي‭ ‬لرياح‭ ‬البلسارات‭ ‬بالمجال‭ ‬المغناطيسي‭ ‬بين‭ ‬النجمي،‭ ‬وتتدفق‭ ‬الإلكترونات‭ ‬والبوزيترونات‭ ‬عالية‭ ‬الطاقة‭ ‬عبر‭ ‬فوهة‭ ‬شكلها‭ ‬التصادم“. ‬تتكون‭ ‬معظم‭ ‬المادة‭ ‬في‭ ‬الكون‭ ‬من‭ ‬المادة‭ ‬العادية. ‬أما‭ ‬ضديد‭ ‬المادة؛‭ ‬فهو‭ ‬مادة‭ ‬ذات‭ ‬شحنة‭ ‬كهربائية‭ ‬معاكسة. ‬ففي‭ ‬البلسارات‭ ‬ينتج‭ ‬من‭ ‬الجمع‭ ‬بين‭ ‬الدوران‭ ‬السريع‭ ‬والمجالات‭ ‬المغناطيسية‭ ‬القوية‭ ‬عاصفة‭ ‬مثالية‭ ‬من‭ ‬الإشعاع‭ ‬القوي‭ ‬وتسارع‭ ‬الجسيمات،‭ ‬مما‭ ‬يسبب‭ ‬اقتران‭ ‬الإلكترونات‭ ‬والبوزيترونات‭ ‬وضديد‭ ‬المادة. ‬وقد‭ ‬اكتشف‭ ‬علماء‭ ‬الفلك‭ ‬في‭ ‬السابق‭ ‬جيوباً‭ ‬من‭ ‬ضديد‭ ‬المادة‭ ‬في‭ ‬مجرتنا‭ ‬الأصلية‭ ‬على‭ ‬شكل‭ ‬بوزيترونات،‭ ‬لكن‭ ‬لم‭ ‬تُعرف‭ ‬أصول‭ ‬ضديد‭ ‬المادة‭ ‬المحلية. ‬ومع‭ ‬ذلك،‭ ‬مع‭ ‬اكتشاف‭ ‬المسار‭ ‬الطويل‭ ‬المذهل‭ ‬للبلسار ‭،‬J2030+4415 ‬يعتقد‭ ‬مؤلفو‭ ‬الدراسة‭ ‬أن‭ ‬هذا‭ ‬البلسار‭ ‬الصغير‭ ‬قد‭ ‬يمثل‭ ‬أحد‭ ‬المصادر‭.‬

بقلم:‭ ‬ميندي‭ ‬فيسبرغر

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

شاهد أيضاً
إغلاق
زر الذهاب إلى الأعلى