يمكن أن يكون علم الفلك عملًا صعبًا ، نظرًا للمسافات الهائلة التي ينطوي عليها. لحسن الحظ ، طور الفلكيون عددًا من الأدوات والاستراتيجيات على مر السنين تساعدهم على دراسة الأشياء البعيدة بمزيد من التفصيل. بالإضافة إلى المقاريب الأرضية والفضائية ، هناك أيضًا تقنية تعرف باسم العدسة التثاقلية ، حيث يتم استخدام جاذبية الجسم المتداخل لتكبير الضوء القادم من جسم أبعد.
في الآونة الأخيرة ، استخدم فريق من علماء الفلك الكندي هذه التقنية لمراقبة نبض ثنائي مليء بالثواني يقع على بعد حوالي 6500 سنة ضوئية. وفقًا لدراسة أجراها الفريق ، لاحظوا منطقتين كثيفتين من الإشعاع حول نجم واحد (قزم بني) لإجراء رصدات للنجم الآخر (النجم النابض) - والتي تصادف أنها أعلى ملاحظات الدقة في التاريخ الفلكي.
ظهرت الدراسة التي حملت عنوان "انبعاث نبض تضخيمه وحلها بواسطة عدسات البلازما في كسوف ثنائي" ، ظهرت مؤخراً في المجلة طبيعة. قاد الدراسة روبرت ماين ، طالب دكتوراه في علم الفلك في معهد دنلاب لعلم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة تورونتو ، وشمل أعضاء من المعهد الكندي للفيزياء الفلكية النظرية ، ومعهد المحيط للفيزياء النظرية ، والمعهد الكندي للبحوث المتقدمة.
يُعرف النظام الذي لاحظوه باسم "الأرملة السوداء النابضة" ، وهي نظام ثنائي يتكون من قزم بني ونابض ملي ثانية يدور بشكل وثيق مع بعضهم البعض. بسبب قربها من بعضها البعض ، قرر العلماء أن النجم النابض يسحب بنشاط المواد من رفيقه القزم البني وسوف يستهلكها في نهاية المطاف. اكتشف في عام 1988 ، وقد أصبح اسم "الأرملة السوداء" يطبق منذ ذلك الحين على ثنائيات أخرى مماثلة.
الملاحظات التي قدمها الفريق الكندي أصبحت ممكنة بفضل الهندسة والخصائص النادرة للثنائي - على وجه التحديد ، "ذيل" أو ذيل غاز يشبه المذنب يمتد من القزم البني إلى النجم النابض. وكما أوضح روبرت ماين ، المؤلف الرئيسي للصحيفة ، في بيان صحفي لمعهد دنلاب:
يعمل الغاز مثل عدسة مكبرة أمام النجم النابض. نحن ننظر بشكل أساسي إلى النجم النابض من خلال المكبر الذي يحدث بشكل طبيعي والذي يتيح لنا بشكل دوري رؤية المنطقتين بشكل منفصل ".
مثل كل النجوم النابضة ، "الأرملة السوداء" هي نجمة نيوترونية تدور بسرعة تدور بمعدل يزيد عن 600 مرة في الثانية. أثناء دورانها ، تنبعث حزمًا من الإشعاع من نقطتيها القطبية الساخنة ، والتي لها تأثير ستروب عند ملاحظتها من مسافة بعيدة. في هذه الأثناء ، يبلغ القزم البني حوالي ثلث قطر الشمس ، ويقع على بعد حوالي مليوني كيلومتر من النجم النابض ويدور حوله مرة كل 9 ساعات.
ولأنهما قريبان جدًا من بعضهما البعض ، فإن القزم البني مغلق بشكل مرتب على النجم النابض وينفجره إشعاع قوي. يسخن هذا الإشعاع المكثف جانبًا واحدًا من القزم البني البارد نسبيًا إلى درجات حرارة تبلغ حوالي 6000 درجة مئوية (10832 درجة فهرنهايت) ، وهي نفس درجة حرارة شمسنا. بسبب الإشعاع والغازات التي تمر بينهما ، تتداخل الانبعاثات الصادرة من النجم النابض مع بعضها البعض ، مما يجعل من الصعب دراستها.
ومع ذلك ، فهم الفلكيون منذ فترة طويلة أنه يمكن استخدام هذه المناطق نفسها كـ "عدسات بين النجوم" يمكنها تحديد أماكن انبعاث النجوم النابضة ، مما يسمح بدراستها. في الماضي ، كان الفلكيون قادرين فقط على حل مكونات الانبعاثات بشكل هامشي. ولكن بفضل جهود ماين وزملائه ، تمكنوا من رصد مشاعل إشعاع مكثفة تقع على بعد 20 كيلومترًا.
بالإضافة إلى كونها ملاحظة عالية الدقة لم يسبق لها مثيل ، فإن نتائج هذه الدراسة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة لطبيعة الظواهر الغامضة المعروفة باسم رشقات الراديو السريعة (FRBs). كما أوضح الرئيسي:
يمكن تفسير العديد من الخواص الملحوظة لـ FRBs إذا تم تضخيمها بواسطة عدسات البلازما. تُظهر خصائص النبضات المضخمة التي اكتشفناها في دراستنا تشابهًا ملحوظًا مع الرشقات الناتجة عن تكرار FRB ، مما يوحي بأن عدسة FRB المتكررة قد تكون مصحوبة بالبلازما في المجرة المضيفة لها. "
إنه وقت مثير بالنسبة لعلماء الفلك ، حيث لا تسمح الأدوات والأساليب المحسنة بملاحظات أكثر دقة فحسب ، بل توفر أيضًا بيانات يمكن أن تحل الألغاز القديمة. يبدو أنه كل بضعة أيام ، يتم اكتشاف اكتشافات جديدة رائعة!
