الكائن الغامض 10 مليون مرة بقدر سطوع الشمس الذي يحير العلماء

• مصادر الأشعة السينية فائقة السطوع هي أجسام تتألق أكثر من الشمس بعشرة ملايين مرة.
• قال العلماء إنهم ساطعون جدًا للوجود ، لأنهم يكسرون ما يسمى بحد إدينجتون.
• تؤكد دراسة جديدة سطوع ULX – تاركة لغز كيفية وجودها دون حل.

لقد حير العلماء بسبب جسم سماوي غامض شديد السطوع لدرجة أن الفيزياء تملي عليه أنه كان يجب أن ينفجر.

تتعقب ناسا ما يسمى بمصادر الأشعة السينية فائقة السطوع ، وهي أجسام يمكن أن تكون أكثر سطوعًا بمقدار 10 ملايين مرة من الشمس ، لفهم كيفية عملها.

هذه الأجسام مستحيلة من الناحية النظرية لأنها تخترق حدود إدينجتون ، وهي قاعدة في الفيزياء الفلكية تملي أن يكون الجسم ساطعًا جدًا قبل أن ينكسر.

تؤكد دراسة جديدة بشكل قاطع أن M82 X-2 ، على بعد 12 مليون سنة ضوئية من ULX ، ساطعة كما اقترحت الملاحظة السابقة.

لكن يبقى السؤال: كيف يمكن أن توجد؟

يجب أن تدفع الأشياء المضيئة المادة بعيدًا

المبدأ الكامن وراء قاعدة آرثر إدينجتون بسيط. السطوع على هذا المقياس يأتي فقط من مادة – مثل غبار النجوم من بقايا الكواكب المتحللة – التي تسقط نحو الداخل نحو جسم ضخم ، مثل ثقب أسود أو نجم ميت.

عندما يتم سحبها بواسطة الجاذبية الشديدة للجسم ، ترتفع درجة حرارة المادة وتشع الضوء. كلما زادت المادة التي تسقط باتجاه الجسم ، زادت سطوعها. لكن هناك مشكلة.

عند نقطة معينة ، يتم سحب الكثير من المادة بحيث يكون الإشعاع المنبعث منها قادرًا على التغلب على قوة الجاذبية من الجسم الهائل. هذا يعني أنه في مرحلة ما ، يجب أن يدفع الإشعاع الصادر من المادة بعيدًا ، ويجب أن يتوقف عن السقوط.

ولكن إذا لم يكن يسقط في الداخل ، فلا ينبغي أن تكون المادة مشعة ، مما يعني أن الجسم لا ينبغي أن يكون بهذا السطوع. ومن هنا حد إدينجتون.

M82 X-2 يحقق المستحيل

بسبب حد Eddington ، تساءل العلماء عما إذا كان سطوع ULX ناتجًا بالفعل عن كميات هائلة من المواد التي تسقط فيه.

إحدى النظريات ، على سبيل المثال ، هي أن الرياح الكونية القوية ركزت كل المواد في شكل مخروط. في هذه النظرية ، سيتم توجيه المخروط نحو الأرض ، مما سيخلق شعاعًا من الضوء يبدو أكثر إشراقًا لنا مما لو كانت المادة مبعثرة بالتساوي حول ULX.

لكن دراسة جديدة تبحث في M82 X-2 ، وهو ULX ناجم عن نجم نيوتروني نابض في مجرة ​​Messier 82 ، أوقف نظرية المخروط.

(النجم النيوتروني هو جسم فائق الكثافة يُترك وراءه عندما تنفد طاقة النجم ويموت).

التحليل المنشور في مجلة الفيزياء الفلكية في أبريل ، وجدت أن M82 X-2 تسحب حوالي 9 مليارات تريليون طن من المواد سنويًا من نجم مجاور ، أو حوالي 1.5 ضعف كتلة الأرض ، وفقًا لبيان ناسا.

هذا يعني أن سطوع ULX هذا ناتج بالفعل عن كميات محدودة من المواد.

قد تسحق الحقول المغناطيسية فائقة القوة الذرات لإخضاعها

بالنظر إلى هذه المعلومات ، أصبح تفسير آخر هو النظرية الرائدة لشرح ULXs. وهو أكثر غرابة.

في هذه النظرية ، تنطلق الحقول المغناطيسية فائقة القوة من النجم النيوتروني. ستكون هذه قوية جدًا لدرجة أنها ستسحق ذرات المادة التي تسقط في النجم ، وتحول شكل هذه الذرات من كرة إلى خيط ممدود ، وفقًا لبيان ناسا.

في هذه الحالة ، فإن الإشعاع القادم من هذه الذرات المندفعة سيواجه صعوبة أكبر في دفع المادة بعيدًا ، موضحًا سبب سقوط الكثير من المادة في النجم دون أن تتفكك.

المشكلة هي أننا لن نكون قادرين على اختبار هذه النظرية على الأرض. يجب أن تكون هذه الحقول المغناطيسية النظرية قوية جدًا بحيث لا يمكن لأي مغناطيس على الأرض إعادة إنتاجها.

“هذا هو جمال علم الفلك. مراقبة السماء ، نوسع قدرتنا على التحقيق في كيفية عمل الكون. من ناحية أخرى ، لا يمكننا حقًا إعداد تجارب للحصول على إجابات سريعة” ، قال ماتيو باتشيتي ، مؤلف الدراسة وعالم الفيزياء الفلكية مع مرصد كالياري التابع للمعهد الوطني للفيزياء الفلكية ، في بيان ناسا.

وقال “علينا أن ننتظر الكون ليبين لنا أسراره”.