النجوم النيوترونية

تاريخ النشر : 05/10/2015 التعليقات :1 الاعجابات :4 المشاهدات :1804
الكاتب لجين عثمان

طالبة طب بشري بسنتي الخامسة في جامعة الملك خالد

المراجع حمد الهندي

طالب فيزياء هندسية ورياضيات نظرية في جامعة الكويت.

النجوم النيوترونية

تنتج النجوم النيوترونية عن انهيار نجوم عملاقة تدعى المستعر الأعظم أو الطارف الأعظم أو ما يسمى بالإنجليزية (supernova) وينتج عن انفجار جوهر هذه النجوم إلى تطاير جزيئات من البروتونات والإليكترونات التي تذوب وتمتزج معاً لتكون النيوترونات.

يعادل حجم النجوم النيوترونية حجم مدينة، وتبلغ كتلتها ١.٤ ضعف كتلة الشمس. هذه النجوم الصغيرة التي ولدت من موت وانفجار نجوم عملاقة أكبر حجماً منها قد تملك قوةً وتأثيراً على ما يحيط بها. دعونا نأخذ جولة لنتعرف على ماهية هذه النجوم؟ وكيف تكونت؟ وكيف يختلف كل نجم نيوتروني عن الآخر؟

neutron-star-creation-illustration-2

النجوم التي تشابه العنقاء حين تولد من رماد نجوم أخرى

حين تقوم نجوم عملاقة تعادل أربعة إلى ثمانية أضعاف حجم الشمس بانفجار عنيف (supernova) تتطاير طبقاتها الخارجية في عرض دراماتيكي مثير مخلفةً ورائها طبقة كثيفة من لب وجوهر تلك النجوم التي تواصل التفكك والانهيار. تقوم الجاذبية بضغط الإلكترونات والبروتونات الناتجة على بعضها البعض لترتبط معاً وتنتج النيوترونات. ومن هنا جاءت تسمية تلك النجوم بالنجوم النيوترونية.

تُكوِّم وتحشد تلك النجوم النيوترونية كتلتها بداخلها ليصل قطرها إلى ٢٠ كيلومتر (ما يعادل ١٢.٤ ميل). وتعتبر النجوم النيوترونية كثيفة للغاية ،ولنفترض بطريقةٍ ما أننا اقتطعنا جزءاً صغيراً من هذه النجوم دون أن نؤثر على قوتها الجاذبية الداخلية، سنجد أن وزن ما يعادل ملعقة شاي من هذه النجوم قد يصل إلى مليار طن!.  بشكل عام تبلغ قوة جاذبية النجوم النيوترونية ٢ مليون أضعاف قوة جاذبية الأرض. في حقيقة الأمر، إنها قوية كفاية لانحناء الضوء من خلفها كما العدسات في عملية تعرف باسم عدسة الجاذبية. وتسمح هذه العملية لرواد الفضاء من رؤية بعض الأجزاء الخلفية للنجم.

قوة انفجار (supernova) التي ولدت هذه النجوم سببت دوران سريع وقوي أدى إلى التفاف هذه النجوم عدة مرات خلال ثانية واحدة. باستطاعة النجوم النيوترونية الالتفاف بسرعة ٤٣٠٠٠ مرة في الدقيقة الواحدة، ويقل عدد هذه الإلتفافات مع مرور الزمن.

لو كانت النجوم النيوترونية  التي نجت من الانفجار المميت (supernova) جزء من النظام الثنائي (أو إذا ما التقطت جسيماتها مما يجاورها) فقد تصل الأمور إلى درجة ممتعة للغاية. فإذا كان حجم النجم الثاني أقل من من كتلة الشمس، فإنها تسحب جسيمات مما يجاورها إلى حيز روش، وهي سحابة مثل البالون من الجسيمات التي تدور حول النجوم النيوترونية.

النجوم المجاورة والتي يكون حجمها عشرة أضعاف كتلة الشمس تنشئ كتل ثنائية مشابهة لها لكنها لا تدوم طويلاً. تنقل هذه النجوم الجسيمات إليها باستمرار في عملية تعرف باسم الرياح النجمية. الجسيمات التي تنتقل في أقطاب المجال المغناطيسي للنجوم النيوترونية تبعث أشعة سينية كلما زادت حرارتها.

بحلول ٢٠١٠ تم التعرف على ١٨٠٠ نجم نيوتروني من خلال الراديو، وعدد ٧٠ نجم نيوتروني من خلال أشعة غاما. بعض النجوم النابضة تحتوي على كواكب تدور حولها وبعضها تتحول بدورها إلى كواكب.

أنواع النجوم النيوترونية:

بعض النجوم النيوترونية تتدفق منها مواد طيارة بسرعة تعادل سرعة الضوء تقريباً. وعندما تقوم هذه المواد باختراق الأرض تتوهج بطريقة مشابهة لمصباح منارة. مظهر هذه النجوم التي تضيء وتنطفئ كما أنوار المنارة ويتغير لمعانها باستمرار قادهم لتسميتها بالنجوم النابضة أو المتغيرة أو النباض.

عندما تلتقط الأشعة السينية للنجوم النابضة الجسيمات المتطايرة من كتل مجاورة لها ذات الحجم الهائل، تتفاعل هذه الجسيمات مع المجال المغناطيسي لتنتج أشعة ذات طاقة هائلة يمكن التقاطها من خلال الراديو، الطيف البصري، طيف الأشعة السينية، وطيف أشعة غاما.

ولأن مصدر قوة النباض تأتي من الجسيمات التي تلتقطها مما يجاورها فإنها تسمى بالعادة بالنباض المتسارع ((accretion-powered pulsars))

أما تسميتها بالنباض الملتف ((Spin-powered pulsars)) فجاءت بسبب دورانها حول نفسها، إذ تلتف حول نفسها عندما تتفاعل الإلكترونات ذات الطاقة العالية بالمجال المغناطيسي للنجوم النابضة فوق أقطارها.

بعض النجوم النيترونية اليافعة أو الحديثة العهد يمكنها أن تقوم بإنشاء ذبذبات من الأشعة السينية قبل برودها، عندما تكون بعض أجزاءها أشد حرارةً من الأخرى.

عندما تقوم هذه الجسيمات بالتسارع داخل المجال المغناطيسي للنابض، تبعث هذه النجوم النيوترونية أشعة غاما، ويعمل انتقال الطاقة من بين أشعة غاما يضعف دوران النجم.

أما النجوم المغناطيسية فتمتلك مجال مغناطسيي أقوى بألف مرة من معدل المجال المغناطيسي للنجوم النيوتيرونية مما يجعل هذه النجوم تأخذ مدة أطول حتى تدور حول نفسها.

المصدر: http://www.space.com/22180-neutron-stars.html


شاركنا رأيك طباعة

تعليقات الزوار تعليق واحد

عبدالإله الخراشي
عبدالإله الخراشي منذ سنتين

جميل جداً الموضوع و منسق و منظم و عظيم بكل ما تعنيه الكلمة، شكراً لكم….لكن كانت فيه نقطة كنت أتمنى تكون فيه بالموضوع الي هي الفرق بين الثقب الأسود و النجم النيتروني…أقصد من ناحية التكوين، لأن كلها نجوم كبيرة و تنفجر و الخ…