الطبقات المشحونة في رياح النجوم النابضة سريع
طبقة رقيقة من الزيت على سطح الماء تتمزق إلى قطرات منفصلة عند أدنى اهتزاز. شيء مشابه يحدث في رياح النجم النابض — وهو تدفق من الجسيمات يقذفه نجم نيوتروني سريع الدوران. في هذا التدفق توجد أيضًا طبقات من البلازما، ويمكن أن تتفكك إلى كتل — جزر مغناطيسية. ولكن، على عكس الزيت، تحمل هذه الطبقات شحنة كهربائية.
في الدراسة الجديدة، استخدم العلماء محاكاة حاسوبية لمعرفة كيف تؤثر الشحنة على التمزق. أولاً، تفقد الطبقة المشحونة انتظامها: تولد في البلازما اهتزازات سريعة — موجات بيرنشتاين (تشبه التموجات التي تجري على وتر مشدود). تعمل هذه الموجات على خلط الشحنة، ويصبح توزيعها مرقطًا. ومع ذلك، فإن هذا لا يؤثر تقريبًا على نمو الجزر المغناطيسية نفسها — فهي تشحن قليلاً فقط.
سيناريو آخر — الطبقات الدوارة. إذا لم تكن الطبقة مجرد ممتدة بل ملتوية، مثل قمع في مصرف، فإن الشحنة تلعب دورًا أكثر وضوحًا. في ظل ظروف معينة، يتسارع التمزق: تتولد الجزر المغناطيسية بشكل أسرع مما في الحالة غير المشحونة. هذا يشبه ورقة مقطوعة يسهل تمزيقها إذا تم تجعيدها مسبقًا. تساعد النتائج في فهم كيفية تحول طاقة الرياح النابضة إلى إشعاع وجسيمات عالية الطاقة.
سميت موجات بيرنشتاين على اسم الفيزيائي آيرا بيرنشتاين الذي وصفها في عام 1958. وهي لا تغادر البلازما، بل تبقى محبوسة داخلها، مثل الصوت في آلة موسيقية.