توهجات النجوم الزائفة النشطة: كيف نميّز آليات تسريع الجسيمات؟ سريع
النجم النشط (blazar) هو مجرة بعيدة تنبعث من مركزها نفاثة بلازما موجهة نحونا تقريبًا. داخل هذه النفاثة، تتسارع الجسيمات إلى سرعات قريبة من سرعة الضوء وتصدر إشعاعًا قويًا. عندما يتوهج النجم النشط، يتغير سطوعه عشرات المرات خلال ساعات أو أيام، ومن شكل هذا التوهج يمكننا استنتاج ما الذي سرّع الجسيمات.
بنى مؤلفو الدراسة نموذجًا بسيطًا يحدث فيه التوهج بأكمله في "مرجل" مضغوط واحد داخل النفاثة. جربوا سيناريوهات مختلفة: يمكن حقن الجسيمات دفعة واحدة، أو تسريعها بواسطة موجة صدمة أو اصطدامات عشوائية، أو فقدان الطاقة عبر الإشعاع، أو مغادرة المنطقة. يترك كل سيناريو بصمته على كيفية تغير السطوع عند أطوال موجية مختلفة — من موجات الراديو إلى أشعة غاما.
شكل صعود التوهج مفيد بشكل خاص: الارتفاع الحاد يشير إلى حقن سريع، بينما الارتفاع التدريجي يشير إلى تسارع طويل الأمد. باختبار الطريقة على توهج حقيقي للنجم النشط Mrk 421، أظهر المؤلفون أنه حتى مع البيانات الحالية يمكن التمييز بين السيناريوهات الرئيسية. هذا يشبه تحديد عطل السيارة من صوت المحرك: الأعطال المختلفة تصدر ضوضاء مختلفة.
يقع النجم النشط Mrk 421 في كوكبة الدب الأكبر على مسافة حوالي 400 مليون سنة ضوئية، وتُرى توهجاته حتى بالتلسكوبات الهواة.
في مسلسل "ستار تريك: فوياجر"، تُذكر النجوم النشطة كمنارات طبيعية تساعد في الملاحة في الفضاء السحيق.