رُصدت نبضات أشعة غاما من نبّاض ملّي ثانية متطرف

نبّاض تم التعرف عليه حديثاً يثبت أنه قوي على نحو غير معتاد

أفاد فلكيون حلّلوا بيانات من تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما التابع لناسا برصد نبضات أشعة غاما من PSR J0435+3233، وهو نبّاض ملّي ثانية تم التعرف عليه مؤخراً ويقع على بعد نحو 3,900 سنة ضوئية من الأرض. وتضيف النتيجة جسماً جديداً لافتاً إلى المجموعة الصغيرة، لكنها مهمة علمياً، من النجوم النيوترونية سريعة الدوران التي يمكن دراستها عبر أطوال موجية راديوية وأشعة غاما معاً.

وُصفت النتيجة في ورقة نُشرت في 17 يوليو على arXiv ولخصتها Phys.org في 26 يوليو. ووفقاً للنص الأصلي، اكتُشف هذا الجسم لأول مرة في عام 2026 باستخدام التلسكوب الكروي الراديوي ذي الفتحة البالغة 500 متر، أو FAST. ثم استخدم عمل لاحق نحو 17.7 عاماً من ملاحظات تلسكوب المساحة الكبيرة التابع لفيرمي، مع تغطية نطاق طاقة من 0.1 إلى 500 GeV، لاختبار ما إذا كان النبّاض يصدر أيضاً نبضات غاما قابلة للرصد.

ويبدو أن الإجابة هي نعم. وهذا مهم لأن PSR J0435+3233 ليس مجرد نبّاض مُعاد تدويره آخر. فقد برز بالفعل بدورة دوران تبلغ نحو 3.2 مللي ثانية، ما يضعه بوضوح ضمن فئة نبّاضات المللي ثانية، لكنه يمتلك أيضاً مشتقة فترة كبيرة بشكل استثنائي ولمعاناً هائلاً غير معتاد لفقدان الدوران. وتجعل هذه الخصائص منه، من بعض النواحي، أكثر تطرفاً من الأعضاء النموذجية في فئته.

لماذا تهم نبّاضات المللي ثانية

النبّاضات هي نجوم نيوترونية شديدة المغنطة تبعث حزم إشعاع أثناء دورانها. وإذا عبرت تلك الحزم الأرض، يرى الفلكيون ومضات دورية. نبّاضات المللي ثانية هي الأعضاء الأسرع على وجه الخصوص في هذه العائلة، إذ تدور في أقل من 30 مللي ثانية. والصورة القياسية هي أنها تتشكل في أنظمة ثنائية: تتحول إحدى النجوم إلى نجم نيوتروني، ثم تكتسب لاحقاً مادة من رفيقها، ما يسرّع دورانها إلى سرعات استثنائية.

وبسبب هذا التاريخ، تُناقش نبّاضات المللي ثانية عادة بوصفها أجساماً قديمة أُعيد تدويرها إلى دوران سريع. ما يجعل PSR J0435+3233 مثيراً للاهتمام هو أنه، رغم توافقه مع إطار نبّاضات المللي ثانية الثنائية، يبدو ذا طاقة غير عادية. ويصف النص الأصلي مشتقة فترته بأنها أكبر بما لا يقل عن مرتبتين من القدر مقارنةً بغيره من نبّاضات المللي ثانية المعروفة. كما يذكر لمعان فقدان دوران يبلغ 58.9 أونديسيليون إرج في الثانية، وهو ما يقارب نبّاضات شابة عالية الطاقة.

ويثير هذا المزيج أسئلة فورية حول كيفية تطور هذا النظام، ومدى كفاءته في تحويل الطاقة الدورانية إلى إشعاع عالي الطاقة، وما إذا كان يشير إلى فئة أوسع من نبّاضات المللي ثانية المتطرفة التي ربما لم تُحصَ بدقة أو أسيء فهمها.

ما الذي أضافته بيانات فيرمي

فحص فريق البحث، بقيادة مينغتشينغ تشانغ من جامعة يوننان، ما يقرب من 18 عاماً من رصدات Fermi-LAT متمركزة حول النبّاض. وفي النص الأصلي، يقول الباحثون إن الدافع كان خصائص الجسم الأساسية، التي جعلته مرشحاً واعداً لانبعاث غاما قابل للرصد.

وتُعد خطوط الأساس الطويلة للرصد مفيدة بشكل خاص لمصادر أشعة غاما الضعيفة أو غير المؤكدة. وتتيح أرشيفات فيرمي للفلكيين العودة إلى نبّاضات راديوية مكتشفة حديثاً والسؤال عمّا إذا كانت الإشارة مختبئة في البيانات القديمة طوال الوقت. في هذه الحالة، حدّد الفريق مصدراً لأشعة غاما مرتبطاً بالنبّاض ووجد نبضات في ذلك الانبعاث، مما ربط الإشارة عالية الطاقة مباشرةً بـ PSR J0435+3233 بدلاً من جسم خلفي غير ذي صلة.

وهذا التأكيد أكثر من مجرد تحديث في السجل. فنبضات أشعة غاما تفتح نافذة ثانية على هندسة النبّاض وميزانيته الطاقية. تكشف ملاحظات الراديو جزءاً من صورة الانبعاث، لكن أشعة غاما تستكشف مناطق مختلفة من الغلاف المغناطيسي وعمليات فيزيائية مختلفة. وعندما يتوفر كلاهما، يمكن للمنظرين اختبار النماذج الخاصة بمكان إنتاج الإشعاع وكيفية تسريع الحقول الكهرومغناطيسية للنجم للجسيمات.

حالة شاذة تستحق المتابعة

يعرض النص الأصلي PSR J0435+3233 بوصفه حالة شاذة بين نبّاضات المللي ثانية. ففترة دورانه سريعة حتى بمعايير هذه الفئة السريعة أصلاً، لكن الإشارة الأقوى هي مشتقة الفترة ومعدل فقدان الطاقة. وتشير هذه المقاييس إلى أن النجم يفقد طاقته الدورانية بصورة أكثر عنفاً من غيره من نبّاضات المللي ثانية المعروفة.

وقد يجعله ذلك جسراً مهماً بين مجموعة نبّاضات المللي ثانية المعاد تدويرها وبين النبّاضات الأحدث عمراً والأكثر وضوحاً من حيث الطاقة، والتي ترتبط غالباً بانبعاث قوي لأشعة غاما. وقد يساعد مزيج انتمائه إلى نظام ثنائي وفترته القصيرة وقدرته العالية على فقدان الدوران الباحثين على اختبار ما إذا كانت الفئات السكانية الحالية مرتبة أكثر من اللازم بالنسبة للبيانات التي تصل الآن من مسوح أكثر حساسية.

كما أن كون FAST قد اكتشف النبّاض في 2026 يسلط الضوء على كيفية تغذية المرافق الراديوية الأحدث وخطوط التحليل المراصد الفضائية الأقدم بأهداف جديدة. لا تأتي الاكتشافات دائماً من التلسكوبات الجديدة وحدها. فكثيراً ما يتيح رصد راديوي قوي للعلماء فكّ شيفرة سنوات من بيانات أشعة غاما المؤرشفة التي كانت متاحة بالفعل لكنها لم تكن قابلة للتفسير بعد.

ما الذي يثبته هذا وما الذي لا يثبته

يدعم التقرير الحالي استنتاجاً محدداً: تم رصد نبضات أشعة غاما من PSR J0435+3233. كما يعزز الرأي القائل إن النبّاض متطرف بشكل غير معتاد ضمن فئته. لكنه لا يحسم، بناءً على الأدلة المقدمة هنا، جميع الأسئلة حول أصل النظام أو موضعه الدقيق في تطور النبّاضات.

تشير المقالة المصدر إلى أن الورقة البحثية هي نسخة أولية غير محكمة، وليست مقالة مجلة خضعت لمراجعة الأقران في النص المقدم. وهذا لا ينفي النتيجة، لكنه يمثل مرحلة مهمة. فالنسخ الأولية تنتشر غالباً بسرعة لأنها مفيدة للمجال قبل النشر الرسمي، خاصة عندما تصف رصودات من مرافق واسعة الاستخدام. ومع ذلك، قد تتغير تفاصيل التفسير مع مراجعة العمل وتوسيعه.

ومع ذلك، فإن الأساس الرصدي واضح بما يكفي لجعل التقرير لافتاً الآن. فقد تم ربط نبّاض مللي ثانية ثنائي مكتشف حديثاً، يبعد نحو 3,900 سنة ضوئية، بنبضات أشعة غاما بعد تحليل 17.7 عاماً من بيانات Fermi-LAT. وفي فلك النبّاضات، تُعد هذه إضافة جوهرية لا مجرد طرح افتراضي.

لماذا سيهتم المجال الأوسع

النبّاضات أدوات دقيقة في الفيزياء الفلكية. فهي تساعد الباحثين على دراسة المادة في ظروف الكثافة الشديدة، واختبار جوانب من النسبية، وفهم كيف تحوّل الأجسام المدمجة الممغنطة الطاقة الدورانية إلى إشعاع. وكل عضو غير معتاد في هذه الفئة قد يكون ذا قيمة، لأن الاستثناءات تكشف غالباً حدود النماذج الحالية.

يبدو أن PSR J0435+3233 واحد من تلك الاستثناءات المفيدة. وإذا أكدت الأعمال اللاحقة حجم مشتقة الفترة غير المعتاد ووضحت كيف يقارن انبعاثه في أشعة غاما مع نبّاضات المللي ثانية الأخرى، فقد يصبح هذا الجسم حالة مرجعية لدراسة السلوك عالي الطاقة للنجوم النيوترونية المعاد تدويرها.

وفي الوقت الراهن، يبقى التطور الأهم أبسط من ذلك: فقد حوّل الفلكيون اكتشافاً راديوياً واعداً إلى نتيجة متعددة الأطوال الموجية. والنبّاض الذي بدا متطرفاً بالفعل لديه الآن نبضات أشعة غاما مناسبة، ما يمنح الباحثين مجموعة بيانات أغنى وسبباً أقوى لمواصلـة مراقبته.

هذه المقالة مبنية على تقرير من Phys.org. اقرأ المقال الأصلي.