ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻴﺔ

ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻴﺔ ﺃﺟﺴﺎﻡ ﻧﺠﻤﻴﺔ ﺑﺤﺠﻢ ﺍﻟﻤﺪﻥ ﺗﻌﺎﺩﻝ ﻛﺘﻠﺘﻬﺎ 1,4 ﺃﺿﻌﺎﻑ ﻛﺘﻠﺔ ﺍﻟﺸﻤﺲ، ﻭﻟﻬﺬﻩ ﺍﻷﺟﺴﺎﻡ -ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻮﻟﺪ ﺇﺛﺮ الموت ﺍﻻﻧﻔﺠﺎﺭﻱّ ﻟﻨﺠﻮﻡ ﺃﺧﺮﻯ ﺃﻛﺒﺮَ ﺣﺠﻤﺎً- ﺗﺄﺛﻴﺮُ ﻗﻮﻱ ﺟّﺪﺍً ﺭﻏﻢ ﺻﻐﺮ ﺣﺠﻤﻬﺎ. ﻟﻨﻠﻖِ ﻧﻈﺮﺓ ﻋﻠﻰ ﻣﺎﻫﻴﺘﻬﺎ ﻭﻛﻴﻔﻴﺔ ﺗﺸﻜﻠﻬﺎ ﻭﻣﺪﻯ ﺗﻨﻮﻋﻬﺎ.

ﺍﻟﻌﻨﻘﺎﺀ ﺍﻟﻨﺠﻤﻴﺔ stellar phoenix

ﻋﻨﺪما تنفجر ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻌﺎﺩﻝ ﻛﺘﻠﺘﻬﺎ ﻣﻦ ﺃﺭﺑﻌﺔ ﺇﻟﻰ ﺛﻤﺎﻧﻴﺔ ﺃﺿﻌﺎﻑ كتلة الشمس على شكل سوبرنوفا supernova (مستعر أعظم) ﻳﻤﻜﻦ ﻟﻄﺒﻘﺎﺗﻬﺎ ﺍﻟﺨﺎﺭﺟﻴﺔ ﺃﻥ ﺗﻨﺘﻔﺦ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﺷﺪﻳﺪﺓ ﺍﻟﺮﻭﻋﺔ غالبا، ﻣﺨﻠّﻔﺔ ﻧﻮﺍﺓً ﺻﻐﻴﺮﺓ كثيفة ﺗﺴﺘﻤﺮّ ﻓﻲ ﺍﻻﻧﻬﻴﺎﺭ. ﺛﻢّ ﺗﻘﻮﻡ ﺍﻟﺠﺎﺫﺑﻴﺔ ﺑﻀﻐﻂ ﺗﻠﻚ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﻋﻠﻰ ﻧﻔﺴﻬﺎ ﺑﺈﺣﻜﺎﻡ ﺷﺪﻳﺪ ﻓﺘﻨﺪﻣﺞ ﺍﻻﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﻭﺍﻟﺒﺮﻭﺗﻮﻧﺎﺕ ﻟﺘﺸﻜﻞ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﺎﺕ، ومن هنا جاء اسم النجم النيوتروني (neutron star).

ﺗﻨﺤﺼﺮ ﻛﺘﻠﺔ ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻴﺔ ﺿﻤﻦ ﻣﺴﺎﺣﺔ ﻗﻄﺮﻫﺎ 20 ﻛﻴﻠﻮﻣﺘﺮﺍً ‏(12.4 ميلا‏)، ﻭﻫﻲ ﺷﺪﻳﺪﺓ ﺍﻟﻜﺜﺎﻓﺔ، فوﺯﻥ ملعقة صغيرة منها مليار طن -ﻋﻠﻰ ﺍﻓﺘﺮﺍﺽ ﺃﻧﻚ ﺗﻤﻜﻨﺖ ﻣﻦ ﺍﻧﺘﺰﺍﻉ ﻋﻴﻨﺔ ﻣﻨﻬﺎ ﺩﻭﻥ ﺃﻥ تعلق في قوة الجذب الثقالي لجسم النجم النيوتروني. تُعدّ ﺟﺎﺫﺑﻴﺔ ﺍﻟﻨﺠﻢ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻲ وسطياً ﺃﻗﻮﻯ بملياري ﻣﺮﺓ ﻣﻦ ﺟﺎﺫﺑﻴﺔ ﺍﻷﺭﺽ، ﻭﻫﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﻮﺍﻗﻊ ﻗﻮﻳﺔ ﺑﻤﺎ ﻳﻜﻔﻲ ﻟﺘﺤﺮﻑ ﺍﻹﺷﻌﺎﻉ ﺍﻟﺼﺎﺩﺭ ﻋﻦ ﺍﻟﻨﺠﻢ ﺑﻨﺴﺒﺔ ﻛﺒﻴﺮﺓ ﻓﻲ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺗﺪﻋﻰ ﺑمفعول العدسة ﺍﻟﺜﻘﺎلية (Gravitational Lensing)، ﻣﻤﺎ ﻳﺴﻤﺢ ﻟﻠﻔﻠﻜﻴﻴﻦ ﺑﺮﺅﻳﺔ بعض ﻣﻦ ﺍﻟﺠﺎﻧﺐ ﺍﻟﺨﻠﻔﻲ ﻟﻠﻨﺠﻢ.

ﺗُﺨﻠﻖ ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻴﺔ ﻋﻨﺪ موت ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍلعملاقة -على شكل مستعرات فائقة- ﻭﺍﻧﻬﻴﺎﺭ ﻧﻮﺍﻫﺎ، وﻳﺘﺮﺍﻓﻖ ﺫﻟﻚ ﻣﻊ ﺍﻟﺘﺤﺎﻡ ﺍﻟﺒﺮﻭﺗﻮﻧﺎﺕ ﻭﺍﻻﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺑﺸﻜﻞ ﺃﺳﺎﺳﻲ ﻣﻊ ﺑﻌﻀﻬﺎ ﺍﻟﺒﻌﺾ ﻟﺘﺸﻜﻞ النيوترﻭﻧﺎﺕ. حقوق الصورة : NASA/Dana Berry

ﺇﻥ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻨﺎﺟﻤﺔ ﻋﻦ انفجار السوبرنوفا ﺍﻟﺬﻱ ﻳﻮﻟّﺪ ﺍﻟﻨﺠﻢَ النيوتروني ﺗﻤﻨﺤﻪ ﺩﻭﺭﺍﻧﺎً ﺷﺪﻳﺪ ﺍﻟﺴﺮﻋﺔ فتجعله ﻳﺪﻭﺭ العديد من المرﺍﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﺜﺎﻧﻴﺔ الواحدة. ﻭﻳﻤﻜﻦ ﻟﻠﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻴﺔ ﺃﻥ ﺗﺪﻭﺭ ﺑﺴﺮﻋﺔ 43,000 ﻣﺮﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﺪﻗﻴﻘﺔ! ثم ﺗﺘﺒﺎﻃﺄ ﺳﺮﻋﺘﻬﺎ ﺗﺪﺭﻳﺠﻴﺎً ﺑﻤﺮﻭﺭ ﺍﻟﻮﻗﺖ.

ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﺍﻟﻨﺠﻢ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻲ ﺟﺰﺀﺍً ﻣﻦ ﻧﻈﺎﻡٍ ﺛﻨﺎﺋﻲ ﻧﺎﺝٍ ﻣﻦ ﺍلانفجار ﺍﻟﻤﻤﻴﺖ للسوبرنوفا ‏(ﺃﻭ ﺇﺫﺍ ﺍﻗﺘﺮﻥ ﺑﻨﺠﻢٍ ﻋﺎﺑﺮ‏) ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﺗﻐﺪﻭ ﺍﻷﻣﻮﺭ ﺃﻛﺜﺮ ﺇﺛﺎﺭﺓ ﻟﻼﻫﺘﻤﺎﻡ، ﻓﺈﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﺍﻟﻨﺠﻢ ﺍﻟﺜﺎﻧﻲ ﺃﺻﻐﺮ ﻣﻦ ﺍﻟﺸﻤﺲ ﻓﺈﻧﻪ ﻳﺴﺤﺐ ﻛﺘﻠﺔ ﻣﻦ ﻗﺮﻳﻨﻪ ﺇﻟﻰ ﺩﺍﺧﻞ ﻓﺺّ روش Roche lobe ‏(ﻭﻫﻮ ﺳﺤﺎﺑﺔ ﺷﺒﻴﻬﺔ ﺑﺎﻟﺒﺎﻟﻮﻥ ﻣﻜﻮّﻧﺔ ﻣﻦ ﻣﺎﺩﺓ ﺗﺪﻭﺭ ﺣﻮﻝ ﺍﻟﻨﺠﻢ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻲ). أما ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﻘﺮﻳﻨﺔ Companion stars ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺒﻠﻎ ﻛﺘﻠﺘﻬﺎ ﻧﺤﻮ 10 ﺃﺿﻌﺎﻑ ﻛﺘﻠﺔ ﺍﻟﺸﻤﺲ فتنشئ عمليات ﻣﺸﺎﺑﻬﺔ ﻣﻦ ﻧﻘﻞ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻟﻜﻨﻬﺎ ﺃﺷﺪّ ﺗﻘﻠﺒﺎً ﻭﻻ ﺗﺪﻭﻡ ﻟﻨﻔﺲ ﺍﻟﻤﺪّﺓ.

ﺃﻣﺎ ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻌﺎﺩﻝ ﻛﺘﻠﺘﻬﺎ ﻣﺎ ﻳﺰﻳﺪ ﻋﻦ 10 ﺃﺿﻌﺎﻑ ﻛﺘﻠﺔ ﺍﻟﺸﻤﺲ ﻓﺘﻘﻮﻡ ﺑﻨﻘﻞ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﻋﻠﻰ ﻫﻴﺌﺔ ﺭﻳﺎﺡ ﻧﺠﻤﻴﺔ، ﻭﺗﺘﺪﻓﻖ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﻋﺒﺮ ﺍﻷﻗﻄﺎﺏ ﺍﻟﻤﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻴﺔ ﻟﻠﻨﺠﻢ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻲ ﻣﺤﺪﺛﺔً ﻧﺒﻀﺎﺕ ﻣﻦ ﺍﻷﺷﻌﺔ ﺍﻟﺴﻴﻨﻴﺔ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺮﺗﻔﻊ ﺣﺮﺍﺭﺗﻬﺎ.

ﺑﺤﻠﻮﻝ ﻋﺎﻡ 2010 ﺗﻢّ ﺗﺤﺪﻳﺪ ﻣﺎ ﻳﻘﺎﺭﺏ 1800 نجمٍ نابضٍ ﻋﺒﺮ ﺍﻟﺘﻘﺼّﻲ ﺍﻹﺷﻌﺎﻋﻲ، ﻭﺗﻢّ ﺍﻟﻌﺜﻮﺭ ﻋﻠﻰ 70 ﻧﺠﻢ نابض ﺁﺧﺮ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﺃﺷﻌﺔ ﻏﺎﻣﺎ. ﻭﻟﺒﻌﺾ ﻣﻦ ﺗﻠﻚ ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ النابضة ﻛﻮﺍﻛﺐ ﺗﺪﻭﺭ ﺣﻮﻟﻬﺎ ﻓﻴﻤﺎ ﻳﺘﺤﻮﻝ ﺍﻟﺒﻌﺾ ﺍﻵﺧﺮ ﺑﺪﻭﺭﻩ ﺇﻟﻰ ﻛﻮﺍﻛﺐ.

ﺃﻧﻮﺍﻉ ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻴﺔ

تنفث ﺑﻌﺾ ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻴﺔ موادا تتدﻓّﻖ ﻣﻨﻬﺎ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺗﻘﺎﺭﺏ ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ، ﻭﻋﻨﺪﻣﺎ تصطدم هذه ﺍﻷﺷﻌﺔ قرب ﺍﻷﺭﺽ ﺗﻮﻣﺾ ﻛﻀﻮﺀ ﺍﻟﻤﻨﺎﺭﺓ. وبسبب هذا ﺍﻟﻤﻈﻬﺮ ﺍﻟﻨﺒﻀﻲ سمّيت ﺑﺎﻟﻨﺠﻮﻡ النابضة (pulsars). 

ﻋﻨﺪﻣﺎ تلتقطُ ﺍﻟﻨﺠﻮﻡُ ﺍلنابضة ﺍﻟﻤﺎﺩﺓَ ﺍلمنبعثة ﻣﻦ ﻧﺠﻮﻡ ﻗﺮﻳﻨﺔ ﺗﻜﺒﺮﻫﺎ ﺣﺠﻤﺎً، ﺗﺘﻔﺎﻋﻞ ﺗﻠﻚ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﻣﻊ ﺍﻟﺤﻘﻞ ﺍﻟﻤﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﻟﺘﺼﺪﺭ ﺃﺷﻌﺔ ﻋﺎﻟﻴﺔ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﻳﻤﻜﻦ ﺭﺅﻳﺘﻬﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻄﻴﻒ ﺍﻹﺷﻌﺎﻋﻲ وﺍﻟﺒﺼﺮﻱ وطيف الأﺷﻌﺔ ﺍﻟﺴﻴﻨﻴﺔ ﺃﻭ ﺃﺷﻌﺔ ﻏﺎﻣﺎ. ﻭﺗﺴﻤﻰ ﻏﺎﻟﺒﺎً ﺏـ "اﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍلنابضة متزايدة ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ" (accretion-powered pulsars) إذ أنّ ﻣﺼﺪﺭ ﻃﺎﻗﺘﻬﺎ ﺍﻟﺮﺋﻴﺴﻲ ﺁﺕٍ ﻣﻦ ﺍﻟﻤﺎﺩة ﺍﻟﻤﻠﺘﻘﻄﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﻨﺠﻢ القرين.

أما "ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍلنابضة ﺫﺍﺕ طاقة العزم الدوراني" (spin-powered pulsars) ﻓﺘُﺴﻴّﺮ ﺑﻮﺍﺳﻄﺔ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ، ﺣﻴﺚ ﺗﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﻋﺎﻟﻴﺔ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﻣﻊ ﺍﻟﺤﻘﻞ ﺍﻟﻤﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﻟﻠﻨﺠﻢ ﺍلنابض ﻓﻮﻕ ﺃﻗﻄﺎبه. ﻭﻳﻤﻜﻦ ﻟﺒﻌﺾ ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍلنيوترونية ﺍﻟﻔﺘﻴﺔ ﺃﻥ ﺗُﺼﺪﺭ -ﻗﺒﻞ ﺃﻥ ﺗَﺒﺮﺩ- ﻧﺒﻀﺎﺕٍ ﻣﻦ ﺍﻷﺷﻌﺔ ﺍﻟﺴﻴﻨﻴﺔ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ ﺑﻌﺾ ﺃﺟﺰﺍﺋﻬﺎ ﺃﺷﺪّ ﺣﺮﺍﺭﺓ ﻣﻦ ﺑﻌﻀﻬﺎ ﺍﻷﺧﺮ.

ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻮﺟﻮﺩﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻨﺠﻢ ﺍلنابض ﺿﻤﻦ ﻏﻼﻓﻪ ﺍلمغناطﻴﺴﻲ، يصدر ﺍﻟﻨﺠﻢ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻲ ﺃﺷﻌﺔ ﻏﺎﻣﺎ، ﺇﻥ ﻧﻘﻞ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﻓﻲ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻨﺠﻮﻡ ﺍﻟﻤﺼﺪﺭﺓ ﻷﺷﻌﺔ ﻏﺎﻣﺎ ﻳﺒﻄﺊ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﺍﻟﻨﺠﻢ.

تمتلك النجوم ﺍﻟﻤﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻴﺔ (Magnetars) ﺣﻘﻮلاً ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻴﺔ ﺃﻗﻮﻯ ﺑﺄﻟﻒ ﻣﺮﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﻨﺠﻢ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﻲ ﺍﻟﻌﺎﺩﻱ، ﻭﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻓﺎﻟﺠﺬﺏ ﺍﻟﻨﺎﺟﻢ ﻋﻨﻬﺎ ﻳﺘﺴﺒﺐ ﻓﻲ ﺍﺳﺘﻐﺮﺍﻕ ﺍﻟﻨﺠﻢ ﻣﺪﺓ ﺃﻃﻮﻝ ﻟﻴﺪﻭﺭ.