يمثل الرسم التوضيحي للفنان مجالًا مغناطيسيًا محكمًا بإغلاق محكم. اضغط للتكبير
كشف علماء الفلك الراديوي عن نجم يحتضر مع نفاثات مزدوجة من المواد المحصورة بمجال مغناطيسي قوي. يقع النجم على بعد حوالي 8.500 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة Aquila ، وهو بصدد تكوين سديم كوكبي. تنتج العديد من النجوم مثل هذا السدم الممدود ، حيث يتم دفع الغلاف الخارجي للنجم بعيدًا وتوجيهه إلى الطائرات الضيقة. تخرج الطائرات بشكل حلزوني ، مما يعني أن النجم يدور ببطء.
جزيئات تنبعث إلى الخارج من نجم يحتضر محصورة في نفاثات ضيقة من خلال مجال مغناطيسي ضيق الجرح ، وفقا لعلماء الفلك الذين استخدموا التلسكوب الراديوي ذي الخط الأساس طويل المدى (VLBA) التابع لمؤسسة العلوم الوطنية لدراسة نجم قديم على بعد 8500 سنة ضوئية من الأرض .
النجم ، المسمى W43A ، في كوكبة Aquila ، بصدد تكوين سديم كوكبي ، وهو عبارة عن قشرة من الغاز المتوهج اللامع مضاءة بواسطة الجمرة الحارة التي سينهار فيها النجم. في عام 2002 ، اكتشف علماء الفلك أن النجم المسن كان يقذف نفاثات مزدوجة من جزيئات الماء. كان هذا الاكتشاف اختراقة في فهم عدد السدم الكوكبية التي تتشكل في أشكال ممدودة.
السؤال التالي كان ، ما الذي يبقي هذا التدفق من المواد محصورًا في الطائرات الضيقة؟ قال واوتر فليمينغز ، زميل ماري كوري الذي يعمل في مرصد جودريل بانك بجامعة مانشستر في إنجلترا ، إن النظريين اشتبهوا في وجود حقول مغناطيسية ، وقد وجدنا الآن أول دليل مباشر على أن المجال المغناطيسي يحصر مثل هذه الطائرة.
"تم اكتشاف المجالات المغناطيسية سابقًا في الطائرات المنبعثة من الكوازارات والبروتوستار ، لكن الدليل لم يكن قاطعًا على أن الحقول المغناطيسية كانت تقيد الطائرات بالفعل. وأضاف Vlemmings هذه الملاحظات VLBA الجديدة تجعل هذا الاتصال المباشر لأول مرة ".
باستخدام VLBA لدراسة محاذاة ، أو استقطاب ، الموجات الراديوية المنبعثة من جزيئات الماء في الطائرات ، تمكن العلماء من تحديد قوة واتجاه المجال المغناطيسي المحيط بالنفاثات.
قال فيليب دايموند ، من مرصد جودريل بانك: "تدعم ملاحظاتنا النماذج النظرية الحديثة التي تنتج فيها الطائرات المحصورة مغناطيسيًا الأشكال المعقدة أحيانًا التي نراها في السدم الكوكبية".
خلال حياتها "الطبيعية" ، يتم تشغيل النجوم المشابهة لشمسنا من خلال الاندماج النووي لذرات الهيدروجين في نوىها. عندما يقتربون من نهاية حياتهم ، يبدأون بتفجير الغلاف الجوي الخارجي وينهار في النهاية إلى نجم قزم أبيض بحجم الأرض. يتسبب الإشعاع فوق البنفسجي المكثف من القزم الأبيض في توهج الغاز الذي تم إطلاقه في وقت سابق ، مما ينتج عنه سديم كوكبي. يعتقد علماء الفلك أن W43A في المرحلة الانتقالية التي ستنتج سديمًا كوكبيًا. ويقولون إن تلك المرحلة الانتقالية ربما لا يتجاوز عمرها بضعة عقود ، لذا يقدم W43A للفلكيين فرصة نادرة لمشاهدة العملية.
في حين أن النجوم التي تنتج السدم الكوكبية هي كروية ، فإن معظم السدم نفسها ليست كذلك. بدلاً من ذلك ، تظهر أشكالًا معقدة ، كثير منها ممدود. أظهر الاكتشاف المبكر للطائرات في W43A آلية واحدة يمكن أن تنتج الأشكال الطويلة. ستساعد الملاحظات الأخيرة العلماء على فهم الآليات التي تنتج الطائرات.
جزيئات الماء التي لاحظها العلماء تقع في مناطق تبعد حوالي 100 مليار ميل عن النجم القديم ، حيث تقوم بتضخيم أو تقوية الموجات الراديوية بتردد 22 جيجا هرتز. تسمى هذه المناطق masers ، لأنها تضخم إشعاع الميكروويف بنفس الطريقة التي يضخ بها الليزر إشعاع الضوء.
أوضحت الملاحظات السابقة أن الطائرات تخرج من النجم بشكل أسطواني ، مما يشير إلى أن كل ما يتم سحبها للخارج يدور ببطء.
عمل Vlemmings و Diamond مع هيروشي إيماي من جامعة كاجوشيما في اليابان. أفاد علماء الفلك عن عملهم في عدد 2 مارس من المجلة العلمية Nature.
VLBA هو نظام من عشرة هوائيات تلسكوب راديوي ، لكل منها طبق بقطر 25 مترًا (82 قدمًا) ويزن 240 طنًا. من ماونا كيا في جزيرة هاواي الكبيرة إلى سانت كروا في جزر فيرجن الأمريكية ، يمتد VLBA لأكثر من 5000 ميل ، مما يوفر لعلماء الفلك رؤية حادة لأي تلسكوب على الأرض أو في الفضاء. مكرسة في عام 1993 ، VLBA لديه القدرة على رؤية تفاصيل دقيقة تعادل القدرة على الوقوف في نيويورك وقراءة صحيفة في لوس أنجلوس.
المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي هو مرفق تابع لمؤسسة العلوم الوطنية ، ويتم تشغيله بموجب اتفاقية تعاون من قبل Associated Universities، Inc.
المصدر الأصلي: NRAO News Release
