سديم السرطان هو مجال مغناطيسي على شكل “دونات” يحيط بالجثة النجمية في قلب السديم. هذا السديم هو أحد أفضل الأشياء التي تمت دراستها في تاريخ علم الفلك، ومصدر معروف للأشعة الكونية. تستند هذه النتيجة إلى قياس صعب يُظهِر أن الإشعاع عالي الطاقة بالقرب من النجم، حيث يصطف مجاله الكهربائي بدقة مع محور دوران النجم.
الإشعاع -عبر الطيف الكهرومغناطيسي- بأكمله من: أشعة جاما، الأشعة فوق البنفسجية، الضوء المرئي، الأشعة تحت الحمراء، وموجات الراديو. سديم السرطان هو بقايا في التوسع من مستعر أعظم لاحظه علماء الفلك الصينيون لانفجار سوبرنوفا وقع على بعد حوالي 6000 سنة ضوئية، ولقد تمت مشاهدته منذ حوالي 1000 سنة، في عام 1054.
يحتوي هذا السديم على نجم نيوتروني بالقرب من مركزه. يدور النجم النابض حوالي 30 مرة في الثانية، ولكنه يتباطأ تدريجيًا لأنه ينبعث من رياح الجسيمات والمجالات الكهرومغناطيسية. لقد نتج الضوء الأخضر عن إصدارات الهيدروجين الناتج عن المواد التي تم قذفها من قِبَل النجم الذي انفجر، والضوء الأزرق عن الإلكترونات عالية الطاقة التي تتحرك بشكل حلزوني ضمن حقل مغناطيسي ضخم (وهي تُسمَى بـ”إشعاع السنكروترون”).
ويُعتقَد أنه يتم تسريع الإلكترونات وقذفها بشكل مستمر من قِبَل النجم النيوتروني الذي يتواجد في مركز السديم (وهو يُشكِّل القلب المتبقي من النجم المنفجر)، ويتم تحديد موقع هذا النجم النابض عند أدنى اليمين من النجمين القريبين، واللذان يتواجدان على مقربة من مركز السديم، كما يمكن لعلماء الفيزياء الفلكية بناء نماذج مفصلة لمحاولة إعادة إنتاج الإشعاع الذي تنبعث منه هذه الجسيمات.
أضرار السديم:
اعتُبِر خطرًا صحيًا محتملًا على طواقم الطائرات ورواد الفضاء، ويُعتقَد أن تلك الأشعة الكونية الناتجة عن انفجارات السوبرنوفا تحمل أشعة كونية أكثر نشاطًا عبر الكون بـ10 إلى 100 مليون مرة من الطاقة المتولدة بواسطة مصادمات الجسيمات، مثل “مصادم هادرون الكبير” في سيرن.
ومضات خفيفة:
تشير دراستان الآن إلى أن هذا الضوء ليس ثابتًا كما كان يُعتقد سابقًا؛ فقد اكتشف القمر الصناعي “AGILE” التابع لوكالة الفضاء الإيطالية، وتلسكوب “Fermi” التابع لناسا ثلاثة انفجارات لأشعة جاما من السديم -في سبتمبر 2010- استمرت لمدة أربعة أيام.
من غير المحتمل أن تؤدي الانفجارات إلى إفساد استخدام سديم السرطان كأداة للمعايرة، ولكن سيتعين على الفلكيين في المستقبل التأكد من عدم قيامهم بذلك خلال فترة نشاط غير عادي.
يعتقد العلماء أن الإلكترونات المسؤولة عن رشقات الضوء يجب أن يكون لها طاقات 1000 تيرا إلكترون فولت أو أكثر، هذا حوالي أكثر 100 مرة من الطاقات التي ستحققها البروتونات عندما تصل إلى الطاقة الكاملة.
من غير الواضح بالضبط كيف يُسرِّع سديم السرطان الجسيمات إلى مثل هذه الطاقات العالية؛ فالمجالات المغناطيسية التي تساعد في حصر الإلكترونات في السديم تتسبب أيضًا في تقاطع موجة صدمة تنشأ عندما تصطدم الجسيمات من النجم النابض بالسديم، مما يمنح كل معبر للإلكترونات تعزيزًا للطاقة. ولكن لا يمكن أن تكون هذه هي القصة الكاملة، لأن الحقول نفسها ستحني أيضًا مسارات الإلكترونات، وتقلل طاقتها قبل أن تصل إلى سرعات قياسية.
سديم السرطان يلقي بضوئه على تيتان (قمر زحل):
محاذاة نادرة لقمر زحل الغامض “تيتان” مع سديم السرطان سمحت لعلماء الفلك برؤية الأشعة السينية التي تتدفق عبر الغلاف الجوي للقمر، وأشارت الملاحظات إلى أن الغلاف الجوي لـ”تيتان” قد يمتد إلى ما هو أبعد بكثير مما كان متوقعًا. يمكن أن يساعد ذلك العلماء ومراقبي مهمة ناسا على ضبط خططهم لمركبة “كاسيني” الفضائية، والتي هي الآن في طريقها إلى زحل.
ملاحظة صعبة:
تم إجراء عدد قليل فقط من قياسات الاستقطاب عند أطوال موجات الأشعة السينية وأشعة جاما، ذلك لأن تحديد اتجاه الاستقطاب للفوتونات عالية الطاقة أمر صعب، والأدوات الحالية ليست حساسة بما يكفي لقياس الاستقطاب في الأجسام البعيدة.
إن سديم السرطان هو المختبر الفيزيائي الفلكي المفضل لدى الجميع؛ لقد تمت دراسته جيدًا لدرجة أنه تمت الإجابة على معظم الأسئلة. معرفة ودراسة كيفية عمل النجوم النابضة والمناطق المحيطة بالسديم تساعدنا على فهم الفيزياء الأساسية لتسريع الجسيمات، وتوليد المجال المغناطيسى.
سديم السرطان هو مجال مغناطيسي على شكل “دونات” يحيط بالجثة النجمية في قلب السديم. هذا السديم هو أحد أفضل الأشياء التي تمت دراستها في تاريخ علم الفلك، ومصدر معروف للأشعة الكونية. تستند هذه النتيجة إلى قياس صعب يُظهِر أن الإشعاع عالي الطاقة بالقرب من النجم، حيث يصطف مجاله الكهربائي بدقة مع محور دوران النجم.
الإشعاع -عبر الطيف الكهرومغناطيسي- بأكمله من: أشعة جاما، الأشعة فوق البنفسجية، الضوء المرئي، الأشعة تحت الحمراء، وموجات الراديو. سديم السرطان هو بقايا في التوسع من مستعر أعظم لاحظه علماء الفلك الصينيون لانفجار سوبرنوفا وقع على بعد حوالي 6000 سنة ضوئية، ولقد تمت مشاهدته منذ حوالي 1000 سنة، في عام 1054.
يحتوي هذا السديم على نجم نيوتروني بالقرب من مركزه. يدور النجم النابض حوالي 30 مرة في الثانية، ولكنه يتباطأ تدريجيًا لأنه ينبعث من رياح الجسيمات والمجالات الكهرومغناطيسية. لقد نتج الضوء الأخضر عن إصدارات الهيدروجين الناتج عن المواد التي تم قذفها من قِبَل النجم الذي انفجر، والضوء الأزرق عن الإلكترونات عالية الطاقة التي تتحرك بشكل حلزوني ضمن حقل مغناطيسي ضخم (وهي تُسمَى بـ”إشعاع السنكروترون”).
ويُعتقَد أنه يتم تسريع الإلكترونات وقذفها بشكل مستمر من قِبَل النجم النيوتروني الذي يتواجد في مركز السديم (وهو يُشكِّل القلب المتبقي من النجم المنفجر)، ويتم تحديد موقع هذا النجم النابض عند أدنى اليمين من النجمين القريبين، واللذان يتواجدان على مقربة من مركز السديم، كما يمكن لعلماء الفيزياء الفلكية بناء نماذج مفصلة لمحاولة إعادة إنتاج الإشعاع الذي تنبعث منه هذه الجسيمات.
أضرار السديم:
اعتُبِر خطرًا صحيًا محتملًا على طواقم الطائرات ورواد الفضاء، ويُعتقَد أن تلك الأشعة الكونية الناتجة عن انفجارات السوبرنوفا تحمل أشعة كونية أكثر نشاطًا عبر الكون بـ10 إلى 100 مليون مرة من الطاقة المتولدة بواسطة مصادمات الجسيمات، مثل “مصادم هادرون الكبير” في سيرن.
ومضات خفيفة:
تشير دراستان الآن إلى أن هذا الضوء ليس ثابتًا كما كان يُعتقد سابقًا؛ فقد اكتشف القمر الصناعي “AGILE” التابع لوكالة الفضاء الإيطالية، وتلسكوب “Fermi” التابع لناسا ثلاثة انفجارات لأشعة جاما من السديم -في سبتمبر 2010- استمرت لمدة أربعة أيام.
من غير المحتمل أن تؤدي الانفجارات إلى إفساد استخدام سديم السرطان كأداة للمعايرة، ولكن سيتعين على الفلكيين في المستقبل التأكد من عدم قيامهم بذلك خلال فترة نشاط غير عادي.
يعتقد العلماء أن الإلكترونات المسؤولة عن رشقات الضوء يجب أن يكون لها طاقات 1000 تيرا إلكترون فولت أو أكثر، هذا حوالي أكثر 100 مرة من الطاقات التي ستحققها البروتونات عندما تصل إلى الطاقة الكاملة.
من غير الواضح بالضبط كيف يُسرِّع سديم السرطان الجسيمات إلى مثل هذه الطاقات العالية؛ فالمجالات المغناطيسية التي تساعد في حصر الإلكترونات في السديم تتسبب أيضًا في تقاطع موجة صدمة تنشأ عندما تصطدم الجسيمات من النجم النابض بالسديم، مما يمنح كل معبر للإلكترونات تعزيزًا للطاقة. ولكن لا يمكن أن تكون هذه هي القصة الكاملة، لأن الحقول نفسها ستحني أيضًا مسارات الإلكترونات، وتقلل طاقتها قبل أن تصل إلى سرعات قياسية.
سديم السرطان يلقي بضوئه على تيتان (قمر زحل):
محاذاة نادرة لقمر زحل الغامض “تيتان” مع سديم السرطان سمحت لعلماء الفلك برؤية الأشعة السينية التي تتدفق عبر الغلاف الجوي للقمر، وأشارت الملاحظات إلى أن الغلاف الجوي لـ”تيتان” قد يمتد إلى ما هو أبعد بكثير مما كان متوقعًا. يمكن أن يساعد ذلك العلماء ومراقبي مهمة ناسا على ضبط خططهم لمركبة “كاسيني” الفضائية، والتي هي الآن في طريقها إلى زحل.
ملاحظة صعبة:
تم إجراء عدد قليل فقط من قياسات الاستقطاب عند أطوال موجات الأشعة السينية وأشعة جاما، ذلك لأن تحديد اتجاه الاستقطاب للفوتونات عالية الطاقة أمر صعب، والأدوات الحالية ليست حساسة بما يكفي لقياس الاستقطاب في الأجسام البعيدة.
إن سديم السرطان هو المختبر الفيزيائي الفلكي المفضل لدى الجميع؛ لقد تمت دراسته جيدًا لدرجة أنه تمت الإجابة على معظم الأسئلة. معرفة ودراسة كيفية عمل النجوم النابضة والمناطق المحيطة بالسديم تساعدنا على فهم الفيزياء الأساسية لتسريع الجسيمات، وتوليد المجال المغناطيسى.
المصادر 1 2
كتابة: هدير أحمد
مراجعة: أحمد مغربي
تحرير: زياد محمد