هناك ظاهرة غامضة تصل فيها إشارات راديوية قوية بشكل دوري من الفضاء، لكن مصدرها يظل مجهولا تماما. تُعرف هذه الظواهر باسم “العابرين الراديويين لفترة طويلة” (LPTs)، ويتم رصدها على شكل رشقات راديوية تتكرر على فترات تتراوح من عدة دقائق إلى عدة ساعات. تم اكتشاف حوالي اثني عشر نموذجًا فقط داخل مجرة درب التبانة، وظلت طبيعتها الفيزيائية لغزًا لفترة طويلة.
اقترحت الأبحاث السابقة أن المرشحين لمصدر LPTs يشملون النجوم النيوترونية المعروفة باسم النجوم المغناطيسية، والتي تدور ببطء شديد، والأنظمة الثنائية التي تتكون من أقزام بيضاء مع نجوم مصاحبة. ومع ذلك، فإن فرضية النجم المغناطيسي تواجه مشكلة تناقض النماذج النظرية الموجودة.
من ناحية أخرى، في حين تم الإبلاغ عن بعض الحالات التي تشير إلى وجود صلة بالثنائيات القزمة البيضاء، لم تكن هناك حالات تم فيها التأكد بشكل مباشر من حدوث عملية التراكم بالفعل.
على هذه الخلفية، أجرى فريق بحث دولي بقيادة جامعة سيدني في أستراليا مسحًا للسماء باستخدام التلسكوب الراديوي الأسترالي المربع الكيلومتر باثفايندر (ASKAP) وحدد الطبيعة الحقيقية لجسم غامض يسمى ASKAP J174508.9-505149. ويقال إن نتائج المراقبة هذه هي أقوى دليل حتى الآن يشير إلى LPT كأحد مصادر هذه الظاهرة.
وقال كوفي روز، طالب الدكتوراه في كلية الفيزياء بجامعة سيدني ومنظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية، في بيان صحفي: “للمرة الأولى، حددنا أصل هذه الإشارات”. “لقد تمكنا من إظهار أن مصدر أحد هذه العناصر العابرة يأتي من قزم أبيض يسحب المواد من نجم مرافق.”
قزم أبيض ونجم مصاحب
أكد روز وفريقه البحثي من خلال الملاحظات الطيفية أن ASKAP J1745-5051 يُظهر خطوط انبعاث الهيدروجين (سلسلة بالمر) وخطوط انبعاث الهيليوم (HeI وHeII). على وجه الخصوص، يُعرف خط انبعاث HeII القوي بأنه خاصية بصرية مميزة لـ “المتغيرات الكارثية المغناطيسية”.
المتغيرات الكارثية هو مصطلح عام للأنظمة الثنائية القريبة التي يقوم فيها القزم الأبيض بتراكم المادة من نجم مصاحب. ومن بين هذه الحالات، تلك التي يمتلك فيها القزم الأبيض مجالًا مغناطيسيًا قويًا ويتراكم الغاز على طول خطوط المجال المغناطيسي تسمى “المتغيرات الكارثية المغناطيسية”.
علاوة على ذلك، أظهر تحليل السرعات القطرية لخطوط انبعاث سلسلة بالمر أن الفترة المدارية لهذا النظام الثنائي تبلغ حوالي 1.368 ساعة، والتي تم التأكد من تطابقها مع فترة تكرار النبضات الراديوية، حوالي 1.345 ساعة. علاوة على ذلك، بناءً على الفترة المدارية، قُدرت كتلة النجم المرافق بحوالي 0.096 مرة من كتلة الشمس، ونصف قطره حوالي 0.13 مرة من الشمس، مما يشير إلى أنه يتوافق مع قزم أحمر من فئة M6.
بمعنى آخر، ASKAP J1745-5051 هو نظام ثنائي يدور فيه قزم أبيض وقزم أحمر حول بعضهما البعض على مسافة قريبة للغاية. القزم الأبيض هو بقايا نجم عالي الكثافة وصل إلى نهاية حياته؛ وعلى الرغم من أن حجمه يقارب حجم الأرض، إلا أن كتلته تعادل كتلة الشمس. رفيقه، القزم الأحمر، أكبر حجمًا ولكنه أقل كثافة، وتبلغ كتلته حوالي عُشر كتلة الشمس فقط. يدور النجمان حول بعضهما البعض في فترة قصيرة تزيد قليلاً عن ساعة واحدة.
لغز مزدوج كشفته موجات الراديو والأشعة السينية
كشفت هذه الملاحظات أن الانفجارات الراديوية وانبعاثات الأشعة السينية تتولد عن طريق آليات مختلفة. عندما يلتقط القزم الأبيض الغاز من رفيقه، يسخن هذا الغاز وينبعث منه الأشعة السينية. وفي الوقت نفسه، تحدث انفجارات راديوية قوية في المنطقة التي تتفاعل فيها المجالات المغناطيسية للنجمين. ومع ذلك، بما أن ذروات انبعاثات الراديو والأشعة السينية لا تتطابق، فمن المعتقد أنها تتولد في مواقع مختلفة داخل النظام.
وفيما يتعلق بالأشعة السينية، كشفت البيانات الواردة من قمر المراقبة آينشتاين بروب التابع للأكاديمية الصينية للعلوم عن إشعاع مدته حوالي 1.32 ساعة. ووفقا للباحثين، فإن السعة الكبيرة لتقلبات الأشعة السينية تشير إلى أن معدل التراكم على القزم الأبيض من المحتمل أن يتغير مع مرور الوقت.
