قزم هيليوم أبيض فتيّ يرافق نجمًا نابضًا سريع الدوران في NGC 362D

يمثل النظام النجمي NGC 362D، المعروف أيضًا باسم PSR J0103−7050D، لقطة نادرة لمرحلة مبكرة نسبيًا من تطور نجمين ارتبطا بتبادل المادة. ففيه نجم نابض ملي ثانية يدور حوله قزم أبيض منخفض الكتلة مكوّن من الهيليوم، تُقدّر كتلته بنحو 0.18 من كتلة الشمس. وتشير نماذج تطور الأنظمة الثنائية إلى أن مرحلة انتقال المادة انتهت قبل نحو 600 مليون سنة. 268

كيف تعرّف الباحثون إلى النظام؟

كشفت رصود موجات الراديو باستخدام تلسكوب MeerKAT عن النجم النابض، فيما أظهر مداره، الذي يستغرق نحو 0.17 يوم — أي قرابة 4.1 ساعات — أنه جزء من نظام ثنائي متقارب. 68

بعد ذلك، طابق الباحثون موقع النجم النابض مع مصدر ضوئي في صور عميقة التقطها تلسكوب هابل الفضائي عبر مرشحات متعددة وفي أوقات مختلفة. وأظهر تحليل ضوء هذا المصدر أنه قزم أبيض منخفض الكتلة من الهيليوم، لا يزال في مرحلة تسبق بدء تبرده. 2

وتكمن أهمية الجمع بين الرصدين في أن بيانات الراديو تساعد على تحديد النجم النابض ومداره، بينما تكشف صور هابل رفيقه الخافت وتساعد على تحديد طبيعته. 26

لماذا يُعد القزم الأبيض فتيًا؟

لم يُرصد وقت انتهاء انتقال المادة مباشرة. بل توصّل الباحثون إلى تقدير يقارب 600 مليون سنة عبر مقارنة خصائص القزم الأبيض المرصودة بنماذج محدّثة لتطور الأنظمة الثنائية. لذا فهو تقدير مستند إلى النماذج، لا توقيت مسجّل لحدث بعينه. 2

وتجعل هذه النتيجة NGC 362D نافذة نادرة على نظام ما زال رفيقه في مرحلة مبكرة نسبيًا بعد أن نقل مادة إلى النجم النيوتروني. ويستند هذا التفسير خصوصًا إلى الكتلة المنخفضة المقدّرة للقزم الأبيض وإلى كونه لم يدخل بعد مرحلة التبريد. 2

هل ما زالت مادة تحيط بالقزم الأبيض؟

طرح الباحثون احتمال أن تكون مادة قُذفت قرب نهاية انتقال المادة لا تزال تحيط بالقزم الأبيض. ووصف تقرير للدراسة مؤشرات على احتمال وجود مادة حول النجم، لكن الأدلة المتاحة لا تحسم تركيبها ولا تثبت وجودها بوصفه كشفًا مؤكدًا. 67

وهذا التفريق مهم: فالمادة المحيطة برفيق النجم النابض قد تحجب موجات الراديو في بعض الأنظمة، لكن هذا الاحتمال العام لا يثبت حدوث حجب في NGC 362D. 3

ما الذي يمكن أن يكشفه النظام عن النجوم النابضة؟

وفق سيناريو «إعادة التدوير»، يكتسب النجم النيوتروني سرعة دورانه عندما تتدفق إليه المادة من رفيقه. وبعد توقف انتقال المادة، قد يبقى الرفيق قزمًا أبيض. ويوفر اجتماع نجم نابض ملي ثانية وقزم هيليوم أبيض في NGC 362D فرصة لدراسة هذه المرحلة بعد وقوعها بوقت يُعد قصيرًا نسبيًا على المقاييس الفلكية. 26

وتُستخدم النجوم النابضة ذات الدوران السريع ساعات كونية دقيقة. لذلك يتيح رفيقها الأبيض الفتيّ للباحثين دراسة آثار انتقال المادة، والتحقق مما إذا كانت أي مادة محيطة قد تؤثر في رصد نبضات الراديو. لكن احتمال وجود مثل هذا التأثير في NGC 362D ما زال سؤالًا مفتوحًا، لا مشكلة توقيت مثبتة. 36