ضوء منارة بعيدة لا ينطفئ فورًا: يشتعل ساطعًا في البداية، ثم يغرق ببطء في الظلام. هكذا يتصرف النجم النابض بالأشعة السينية 4U 0115+63 — نجم نيوتروني يتوهج من حين لآخر عندما يسقط عليه غاز من نجم عادي مجاور. النجم النيوتروني هو بقايا نجم ضخم انفجر، وانضغط إلى حجم مدينة، وله مجال مغناطيسي أقوى بمليارات المرات من مجال الأرض. توهجات هذا النجم النابض تستمر لأسابيع أو أشهر، ثم يخمد.
مجموعة من علماء الفلك باستخدام التلسكوب الفضائي NICER تتبعت لأول مرة المسار الكامل لخمود 4U 0115+63 — من المرحلة الساطعة إلى السكون التام. كان يُعتقد سابقًا أن الخمود يُفسَّر بـ«تأثير المروحة»: المجال المغناطيسي للنجم يُدير الغاز ويدفعه بعيدًا، مثل شفرات المروحة. لكن البيانات الجديدة تُظهر شيئًا آخر. قرص الغاز حول النجم يبرد ببساطة ويتوقف عن التدفق إلى الداخل — مثل الشاي البارد الذي يتوقف عن إصدار البخار. النجم يستمر في التوهج لفترة طويلة بعد ذلك، مُطلقًا الحرارة المتراكمة ببطء.
هذه الصورة موصوفة جيدًا بنموذج عدم الاستقرار الحراري للقرص — وهو نفس النموذج الذي يفسر توهجات الأنظمة الثنائية العادية غير المغناطيسية. طبق العلماء هذا النموذج على مجموعة كاملة من النجوم النابضة بالأشعة السينية بمعاملات مختلفة وحصلوا على توافق مع المشاهدات. هذا يعني أن تفسير الخمود لا يحتاج إلى تأثير المروحة كآلية رئيسية. لكن حقيقة الخمود نفسها تسمح بتقدير قوة المجال المغناطيسي للنجم — من خلال مدى سرعة خموده.
هكذا، منارة بعيدة خمدت بعد توهج، كشفت عن خصائصها الخفية. ضوءها الذي يغيب في الظلام لم يترك فقط صورة، بل أيضًا مفتاحًا للقوة المغناطيسية التي لا يمكن قياسها بطريقة أخرى.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2608.10733v1
The final stages of outbursts in transient X-ray pulsars (XRPs), which are characterised by a significant decline in the mass accretion rate, provide valuable insight into the physics of the accretion disc and its interaction with the strong magnetic field of the neutron star (NS). In particular, the `propeller effect', or centrifugal inhibition of accretion, has been proposed as a key mechanism governing both the onset luminosity and the timescale of the rapid transition to the quiescent state. In addition, it offers an independent method for estimating the magnetic field strength of the NS. On the other hand, the decrease in the mass accretion rate itself is driven by processes occurring in the accretion flow at larger distances from the NS. Recovering the information encoded in the light curve therefore requires sensitive high-cadence X-ray monitoring capable of capturing the rapid and often unpredictable transition from the accreting regime to the quiescent regime. In this study, we present the results of the first comprehensive monitoring campaign that tracks the entire transition to quiescence in the transient XRP 4U 0115+63 utilising observations by the NICER X-ray telescope. We show that the observed behaviour can be explained by the thermal-viscous disc instability model (DIM), with the emission observed immediately after an outburst possibly arising from the ongoing accretion from the recombined (`cold') disc and the subsequent quiescent emission being produced by the cooling NS. We further applied this model to a larger sample of XRPs encompassing a broad range of physical parameters. Ultimately, our findings indicate that the temporal behaviour of XRPs, including the quiescent state, can be consistently explained within the DIM framework without requiring the propeller effect as the primary mechanism governing the observed transition.
النجم النيوتروني 4U 0115+63 يدور حول محوره في 3,6 ثانية — وهو أحد أبطأ النجوم النابضة المعروفة بالأشعة السينية.
في مسلسل «ستار تريك»، كثيرًا ما تُستخدم النجوم النيوترونية كمنارات ملاحية للسفن الفضائية — كما في الواقع، تساعد إشاراتها الدورية في تحديد الموقع في الفضاء.