كتب ثنائي هالس تايلور
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
ثنائي هالس-تايلور (معلومة)
نباض مزدوج 1913+16 أو بي إس آر 1913+16 (بالإنجليزية: PSR 1913+16) هو نباض عبارة عن نجم نيوتروني يصدر اشعاعا، وهو يدور مع نجم نيوتروني آخر حول مركز ثقلهما، مشكلان بذلك نظام نجم مزدوج. رصد النباض المزدوج في أتجاه كوكبة العقاب. النباض بي إس آر 1913+16 هو أول نباض مزدوج يكتشف، واكتشفه راسل هالس و جوزيف تيلور من جامعة ماساتشوستس في أمهيرست في عام 1974 . وقد أدى اكتشافهم هذا وتحليل نتائج رصدهما إلى حصولهم على جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1993 عن : "اكتشاف نوع جديد من النباض، وهو اكتشاف فتح أمكانيات جديدة لدراسة قوة الجاذبية ". "
نظام النباض المزدوج هذا يسمى أيضا "نباض مزدوج هالس-تايلور" نسبة إلى مكتشفيه.
النجم النيوتروني هة نجم كثافته عالية جدا جدا لأنه يتكون من نيوترونات فقط، وهو يشكل المرحلة الأخيرة من عمر نجم عندما ينتهي وقوده من الهيدروجين وينكفيء على نفسه تحت تأثير قوة الجاذبية، فيصبح نجما نيوترونيا شديد الكثافة . كثافة النجم النيوتروني تعادل تقريبا كثافة نواة الذرة ولكن بحجم هائل جدا إذ أن النجم النيوتروني يتكون من مادة نجم كانت كتلته (قبل انتهاء عمره) تبلغ نحو 4و1 كتلة شمسية . بعض تلك النجوم النيوترونية يصدر شعاعا من قطبه يصل إلى الأرض في هيئة نبضة.
الاكتشاف
اكتشف العالمان هالس و "تايلور" استقبال موجات راديوية نابضة (متقطعة) في التلسكوب الراديوي الذي يقومان بأبحاثهما عليه، وهو مرصد أرسيبو . بذلك تعرفا على أن مصدر الشعاع الراديوي دوار حول محوره بسرعة كبيرة، وبأنه لا بد وأن يكون نجم نيوتروني شديد المغناطيسية . يدور هذا النجم النيوتروني حول محوره في 17 ثانية، واتساع النبضة الآتية منه مقدارها 59 مللي ثانية .
وبمشاهدة النبضات الآتية اتضح أنها تتغير بانتظام، فأحيانا تكون النبضات مبكرة عن المتوقع وأحيانا أخرى متأخرة . وتبين لهما أن هذا التغير منتظم ويعيد نفسه وذلك كل 75و7 ساعات .
وتحققا من أن تلك الظاهرة هي ظاهرة نجم مزدوج حيث يدور نجمين حول بعضهما البعض . ولم يرصد العالمان نبضات من النجم الثاني، واعتبرا أن ذلك بسبب أنه يصدر شعاعه بزاوية أخرى بحيث لا تصل إلى الأرض.
لاحظ العالمان أن نبضات النابض تأتي أحيانا 3 ثوان قبل الأخرى مما يشير إلى أن مدار النابض له اتساع يبلغ 3 ثوان ضوئية ، أي يعادل قطر الشمس . ونظرا لكون نظام النجمين نظام ازدواجي، فيمكن تعيين كتلة كل من النجمين النيوترونيين . وتبين أنهما تقريبا يعادلان من 1 إلى 3 كتلة شمسية . كما تدل المشاهدات عل أن مدار النجمين حول بعضهما البعض يقصر بسبب فقدهما للطاقة في صورة موجات جاذبية ، وهذا ما تنبأت به النظرية النسبية العامة لأينشتاين، التي صاغها في عام 1919. هذا الفقد في الطاقة يجعل أحد النابضين يصل إلى أوج مداره ينزاح بمقدار 4º كل سنة . أي أن شكل مدار النابض الأصغر في شكل الوردة rosette وليس دائري تماما .
وصف النظام
يتكون النظام الثنائي من نجمين نيوترونيين أحدهما لا ترى له نبضات . وتبلغ كتلة كل منهما نحو 4و1 كتلة شمسية (1,442 للنابض المرئي و 1,386 كتلة شمسية للغير مرئي ). وهما يدوران حول مركز ثقلهما كل 75و7 ساعة . ينزاح مدار النابض الخفيف (386و1 كتلة شمسية ) بمقدار 4,2° في السنة بسبب الحركة البدارية ، أي أن مداره عبر السنين يكون في شكل زهرة (Rosette) وليس كما هو في الشكل أعلاه.
تكمن أهمية اكتشاف هذا النظام الثنائي في أن العالمان راسل هالس و جوزيف تيلور استطاعا تعيين الانخفاض التدريجي في زمن دورتهما حول بعضهما البعض مع الوقت وهذا دليل غير مباشر على صدور موجات جاذبية منهما طبقا لـ النظرية النسبية العامة . وكان هذا الاكتشاف سببا في حصول العالمين على جائزة نوبل في الفيزياء فيما بعد في عام 1993 .
تأثيرات النسبية
اكتشف العالمان "راسل" و "هالس" النابض المزدوج 1923+16 بواسطة مرصد أرسيبو الذي يرصد الموجات الراديوية من أجرام كونية . ومن مشاهدتهما لدورية الانزياح الزمني لنبضات الإشارات استطاعا تعيين بيانات مدار كل من النجمين . وتسمح حركة جسمين ذوي كتلتين عظيمتين بفحص اثنين من تنبؤات النظرية النسبية العامة والتحقق من صحتهما :
