جدول المحتويات
النجم المغناطيسي بالإنجليزية (Magnetar) هو نوع من النجوم النيوترونية تتميز بحقل مغناطيسي قوي تصل شدة الحقل المغناطيسي في هذه النجوم إلى حوالي 100مليار تسلا وهي اقوى بحوالي 100مرة من الحقل المغناطيسي للنجم النيوتروني العادي يتسبب هذا المجال المغناطيسي الشديد في إصدار أشعة كهرومغناطيسية عالية الطاقة وعلى الأخص الأشعة السينية وأشعة غاما .
وصف النجم المغناطيسي
لم تدرس النجوم المغناطيسية بالقدر الكافي حتى الآن لقلة وجودها بقرب من الأرض ،يبلغ قطر النجم المغناطيسي أو المغناطار نحو ٢٠ كيلو متر فقط ،ولكن كتلته تكون أكبر من كتلة الشمس وكثافة النجم المغناطيسي عالية جداً بحيث يصل كتلة عقلة الاصبع منه نحو ١٠٠مليون طن وتسمى مادته احيانا نيوترونيوم يدور النجم المغناطيسي بسرعه هائلة حول محوره حتى أنه ينهي دورة بين ١_١٠ ثوان.
تصل بعض النجوم ذات كتلة اكبر من الشمس عند نهاية عمرها تتحول الى نجم مغناطيسي ولا تبقى على تلك الحالة طويلاً.
فمجالهم المغناطيسي البالغ الشدة يتضاءل خلال ١٠٠٠٠ سنة بعد ما ينخفض معدل اصداره للأشعة السينية العالية الطاقة ،وبحسب المشاهدات حتى الآن فتقدر بعض التقديرات وجود نحو ٣٠مليون نجم مغناطيسي خامد في مجرتنا درب التبانة.
وعندما تحدث زلازل على سطح النجم المغناطيسي فإنها تسبب في تغيرات في مجاله المغناطيسي وتسبب بدورها في ثورات اصدار أشعة غاما العالية الطاقة وقد سجلت تلك الأحداث من الأرض في الأعوام ١٩٧٩_ و١٩٩٨_و٢٠٠٤.
نشأت النجم المغناطيسي
مثل النجوم النيوترونية الأخرى ،يبلغ قطر النجوم المغناطيسية حوالي ٢٠كيلو متر (١٢ميلا) وتبلغ كتلتها حوالي ١,٤ كتل شمسية،
تتشكل من انهيار نجم كتلته ١٠_٢٥ مرة من كتلة الشمس حيث إن كثافة الجزء الداخلي للنجم المغناطيسي تجعل كتلة ملعقة كبيره من مادته تزيد عن ١٠٠ مليون طن ٫ تنشأ النجوم النيوترونية من تقلص فئة معينة من النجوم خلال انفجارها عند نهاية عمرها في هيئة مستعر أعظم.
تلك النجوم تكون ذات كتلة عشرات أضعاف كتلة الشمس حيث يحدث انفجار للنجم طاردا غلافه الخفيف نسبيا ،وفي نفس الوقت ينكمش قلب النجم ذو الكثافة العالية ومن ضمنها عناصر ثقيلة مثل النحاس والحديد ويصبح قطر النجم بين ١٠ إلى ٢٠ كيلو متر وينشأ له مجال مغناطيسي له نحو ١٠ تسلا
وهذا يتماشى مع قوانين الالكتروديناميك والتي تنص على أن حاصل ضرب قطر النجم ( السالف ) في شدة مجاله المغناطيسي تبقى ثابتة وبعد تقلص النجم وبناءا على قانون انخفاض الزخم الزاوي ،تدور النجوم النيوترونية بعد تقلصها بدورة دوران حول نفسها في حدود المللي ثانية ،وينشأ النجم المغناطيسي عندما تكون للنجم النيوتروني مجالا مغناطيسيا ودورة أقل من ١٠ مللي ثانية وإلا ينتج نجما نيوترونيا فقط أو نجم نابض
والسبب في ذلك أن مناطق الحمل الحراري في النجم النيوتروني شديدة الكثافة فهي تدور بعد التقلص مباشره بسرعة تصل ١٠ مللي ثانية الدورة الواحدة ، فإذا كانت دورة النجم اسرع من ذلك فأن التأثير الكهرومغناطيسي المماثل لعمل المولد الكهربائي ، يعمل على تحويل الطاقة الحركية لدوامات الحمل إلى طاقة مغناطيسية خلال ١٠ ثوان .
ينشأ عن ذلك مجال مغناطيسي قد يصل مقداره إلى ١٠اس ١١ تسلا اي يكون أكبر نحو ١٠٠٠ مرة من المجال المغناطيسي لنجم نيوتروني عادي
وتصل كثافة الكتلة الناشئة عن مثل كثافة الطاقة هذه طبقا لتكافؤ الكتلة والطاقة (E=mc2 )الى عدة عشرات الأطنان لكل سينتمتر مكعب منه فإذا كان محور المجال المغناطيسي مائلاً بالنسبة إلى محور الدوران ،عندئذ يشع النجم موجة راديوية دوريا لها طاقة تكون في حيز ١٠^ ضعف لمجموع القدرة الشعاعية للشمس
وتستخلص تلك الطاقة من طاقة الحركة الدورانية للنجم والتي تستهلك خلال ١٠٠٠٠ سنة وتصبح دورة الدوران عدة ثوان ،اما النجوم النابضة فهي تختلف عن النجم النيوتروني المحدد كتلته بنحو ١,٤ كتلة شمسيه .
في عام ١٩٨٢ قاد ” دون باكر ” مجموعة من زملائه واكتشفوا النباض ٢١ PSRB1937+ وهو نجم نابض بفترة دوران تبلغ ١,٦ مللي ثانية فقط (٣٨٥٠٠ دورة في الدقيقة )
أسرار تاو العقرب
وبحسب دراسة سابقة لفابيان شنايدر فيليب بودسيا كوفسكي من جامعة أكسفورد المشاركين في الدراسة الجديدة فأن النجم ” تاو العقرب ” تنتج عن عملية اندماج نجمي سابقة في تاريخه السحيق .مما أدى إلى افتراض آخر يقول أن تلك القوة المغناطيسية الهائلة لهذا النوع من النجوم لابد أنها نتجت من اندماجات نجمية.
وادى ذلك بفريق جامعة أكسفورد إلى التعامل مع مركز جامعة هايد لبرج للفيزياء النظرية ، حيث كان الباحثون هناك قد طوروا محاكاة حاسوبية ديناميكية للغاية تدعى “أريبو ” اثبت الفريقان من خلالها ان اضطرابات القوى أثناء اندماج نجمين يمكن أن يخلق مثل هذا المجال.
ويأمل باحثو الدراسة أن تطور تلك النتائج قدرتنا على فهم تلك الحالات الغربية التي تنتج عن التكثيف الاستثنائي للمادة في بعض الأنواع من النجوم ،والتي تفتح الباب يوما ما لفهم أدق اسرار الكون كله.