تكوين داخلي لنجم نيوتروني - مستكشف

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

مستكشف التركيب الداخلي للنجوم النيوترونية ( NICER ) هو تلسكوب تابع لوكالة ناسا موجود على متن محطة الفضاء الدولية ، مصمم خصيصًا لدراسة البيئات الفيزيائية الاستثنائية للجاذبية والكهرومغناطيسية والنووية التي تتميز بها النجوم النيوترونية ، واستكشاف حالات المادة الغريبة حيث تكون الكثافة والضغط أعلى مما هما عليه في نوى الذرات . وكجزء من برنامج المستكشفين التابع لناسا ، مكّن NICER من إجراء قياس طيفي دقيق لانبعاثات النجوم النيوترونية الحرارية وغير الحرارية في نطاق الأشعة السينية اللينة (0.2-12 كيلو إلكترون فولت ) بدقة غير مسبوقة، مما ساهم في دراسة البنية الداخلية، وأصول الظواهر الديناميكية، والآليات الكامنة وراء أقوى مسرعات الجسيمات الكونية المعروفة. [ 3 ] حقق NICER هذه الأهداف من خلال نشر أجهزة قياس توقيت الأشعة السينية والتحليل الطيفي ، وتفعيلها بعد الإطلاق . وقد اختارت ناسا NICER للانتقال إلى مرحلة الصياغة في أبريل 2013. [ 4 ]

يستخدم جهاز NICER-SEXTANT نفس الأداة لاختبار توقيت الأشعة السينية لتحديد المواقع والملاحة، [ 5 ] بينما يُعدّ MXS اختبارًا لتواصل توقيت الأشعة السينية. [ 6 ] في يناير 2018، تمّ عرض الملاحة بالأشعة السينية باستخدام NICER على متن محطة الفضاء الدولية. [ 7 ]

في مايو 2023، حدث تسريب في الدروع الحرارية لتلسكوب نايسر، مما سمح بدخول ضوء متناثر إلى داخله. وقد تم إيصال مجموعة إصلاح تحتوي على رقع متخصصة إلى المحطة بواسطة مهمة الإمداد سيغنوس NG-21 في أغسطس 2024، [ 8 ] وقام نيك هاغ بتركيبها خلال مهمة سير في الفضاء في 16 يناير 2025. [ 9 ]

قام فريق NICER بتعليق عمليات الرصد العلمي في 17 يونيو 2025 بسبب مشكلة في المحرك المستخدم لتوجيه التلسكوب. [ 10 ]

يطلق

بحلول مايو 2015، كان مشروع NICER يسير وفق الخطة الموضوعة للإطلاق في عام 2016، بعد اجتيازه مراجعة التصميم الحرجة (CDR) وحل مشكلة الطاقة المُزوَّدة من محطة الفضاء الدولية. [ 11 ] بعد فقدان مهمة SpaceX CRS-7 في يونيو 2015، مما أدى إلى تأخير المهمات اللاحقة لعدة أشهر، أُطلق مشروع NICER أخيرًا في 3 يونيو 2017، [ 2 ] ضمن مهمة SpaceX CRS-11 لإعادة تزويد محطة الفضاء الدولية بالإمدادات على متن صاروخ فالكون 9 الإصدار 1.2. [ 12 ]

أداة علمية

يُعدّ جهاز قياس توقيت الأشعة السينية (XTI)، وهو الأداة العلمية الرئيسية في مرصد NICER، عبارة عن مصفوفة تضم 56 كاشفًا لفوتونات الأشعة السينية. تسجل هذه الكواشف طاقات الفوتونات المُجمّعة، بالإضافة إلى وقت وصولها. ويتيح جهاز استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إجراء قياسات دقيقة للتوقيت والموقع. ويمكن تحديد وقت وصول فوتونات الأشعة السينية بدقة تقل عن 300 نانوثانية . [ 13 ] في أغسطس 2022، بدأ برنامج سريع لمتابعة رصد الأشعة السينية باستخدام جهاز MAXI، تحت اسم "OHMAN (الربط المداري بين MAXI وNICER)"، وذلك لرصد الانفجارات المفاجئة في ظواهر الأشعة السينية. [ 14 ] 

خلال كل دورة حول محطة الفضاء الدولية، سيرصد جهاز NICER من هدفين إلى أربعة أهداف. ويتيح نظام التثبيت المحوري وجهاز تتبع النجوم لجهاز NICER تتبع أهداف محددة أثناء جمع البيانات العلمية. ولتحقيق أهدافه العلمية، سيلتقط جهاز NICER  صورًا لمدة تزيد عن 15 مليون ثانية على مدى 18 شهرًا. [ 15 ]

تجارب الملاحة والاتصالات بالأشعة السينية

سيعمل مشروع SEXTANT ( مستكشف المحطة لتقنية التوقيت والملاحة بالأشعة السينية )، وهو تطوير لمهمة NICER ، كنموذج تجريبي لتقنيات الملاحة القائمة على النجوم النابضة بالأشعة السينية (XNAV) التي قد تُستخدم يومًا ما في الملاحة في الفضاء السحيق. [ 16 ]

إكس كوم

كجزء من اختبارات مشروع NICER، طُوِّر جهاز أشعة سينية سريع التعديل يُسمى مصدر الأشعة السينية المُعدَّل (MXS)، ويُستخدم حاليًا لإنشاء نموذج تجريبي لنظام اتصالات الأشعة السينية (XCOM). في حال الموافقة عليه وتركيبه على محطة الفضاء الدولية، سيرسل نظام XCOM بيانات مُشفَّرة في دفعات من الأشعة السينية إلى منصة NICER، مما قد يُسهم في تطوير تقنيات تُتيح اتصالات بنطاق ترددي جيجابت في جميع أنحاء النظام الشمسي. [ 6 ] اعتبارًا من فبراير 2019من المقرر إجراء اختبار XCOM في ربيع عام 2019. [ 17 ] تم تسليم XCOM (بما في ذلك MXS) إلى محطة الفضاء الدولية في مايو 2019. [ 18 ] بعد اكتمال الاختبار، تعطلت XCOM وحمولة STP-H6 في سبتمبر 2021. تمت إزالتها في نوفمبر 2021 والتخلص منها على متن مركبة سيغنوس NG-16 . [ 19 ]

نتائج مختارة

في مايو 2018، اكتشف مرصد NICER نجمًا نابضًا للأشعة السينية في أسرع مدار نجمي تم اكتشافه حتى الآن. [ 20 ] وقد وُجد أن النجم النابض ونجمه المرافق يدوران حول بعضهما البعض كل 38 دقيقة. [ 20 ]

في 21 أغسطس 2019 (بالتوقيت العالمي المنسق؛ 20 أغسطس في الولايات المتحدة)، رصد مرصد NICER ألمع انفجار للأشعة السينية تم رصده حتى الآن. [ 21 ] وقد صدر هذا الانفجار من النجم النيوتروني SAX J1808.4−3658 الذي يبعد حوالي 11000 سنة ضوئية عن الأرض في كوكبة القوس .

وجد علماء الفلك باستخدام مرصد NICER أدلةً على أن نجمًا نيوترونيًا من نظام ثنائي منخفض الكتلة للأشعة السينية في مجرة ​​NGC 6624 يدور بسرعة 716 هرتز (مرة في الثانية)، أو 42960 دورة في الدقيقة ، وهي نفس سرعة أسرع نجم نيوتروني معروف يدور، وهو PSR J1748−2446ad ، والنجم الوحيد في مثل هذا النظام الثنائي. [ 22 ] [ 23 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "نظرة عامة على مهمة سبيس إكس CRS-11" (ملف PDF) . ناسا . تم الاطلاع عليه في 3 يونيو 2017 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  2. 1 2 كلارك، ستيفن (3 يونيو 2017). "إطلاق كبسولة شحن دراغون المعاد استخدامها في رحلة إلى محطة الفضاء الدولية" . سبيس فلايت ناو . تم الاطلاع عليه في 3 يونيو 2017 .
  3. ↑ جيندرو، كيث سي؛ أرزومانيان، زافين؛ أوكاجيما، تاكاشي (سبتمبر 2012). "مستكشف التركيب الداخلي للنجوم النيوترونية (NICER): مهمة استكشافية واعدة لدراسة توقيت الأشعة السينية اللينة" (ملف PDF) . في: تاكاهاشي، تادايوكي؛ موراي، ستيفن إس؛ دين هيردر، جان ويليم أ. (محررون). التلسكوبات الفضائية والأجهزة 2012: من الأشعة فوق البنفسجية إلى أشعة جاما . وقائع SPIE. المجلد 8443. ص 844313. Bibcode : 2012SPIE.8443E..13G . doi : 10.1117/12.926396 . S2CID 119892783 .   
  4. ↑ هارينغتون، جيه دي (5 أبريل 2013). "ناسا تختار تحقيقات المستكشف لصياغة" (بيان صحفي). ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2013 .
  5. ↑ غارنر، روب (17 يوليو 2017). "مهمة ناسا لدراسة النجوم النيوترونية تبدأ العمليات العلمية" . ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يناير 2018 .
  6. 1 2 كيسي، لوري (4 نوفمبر 2016). "مركبة ناف كيوب التابعة لناسا قد تدعم تجربة اتصالات بالأشعة السينية في الفضاء - سابقة لناسا" . ناسا . تم الاطلاع عليه في 5 نوفمبر 2016 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  7. ↑ "استخدام محطة الفضاء الدولية: NICER/SEXTANT" . بوابة الفضاء الإلكترونية . وكالة الفضاء الأوروبية. مؤرشف من الأصل في 8 فبراير 2021. تم الاطلاع عليه في 26 يناير 2018 .
  8. ↑ كازميرتشاك، جانيت (30 يوليو 2024). "مجموعة إصلاح لمهمة ناسا NICER المتجهة إلى محطة الفضاء الدولية" . ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يوليو 2024 .
  9. ↑ «رواد الفضاء يصلحون مرصد الثقوب السوداء، ويتفقدون كاشف الأشعة الكونية خلال مهمة سير في الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية» . Space.com . 16 يناير 2025.
  10. ↑ "تحديثات حالة NICER" . ناسا . 24 يونيو 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يونيو 2025 .
  11. ↑ كيسي، لوري (12 مايو 2015). "مهمة ناسا متعددة الأغراض NICER/SEXTANT تسير وفق الخطة لإطلاقها في عام 2016" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 5 مارس 2021. تم الاطلاع عليه في 27 أكتوبر 2015 .
  12. ↑ " ظهور مركبة NICER على متن رحلة SpaceX-11 لإعادة تزويد محطة الفضاء الدولية" . أخبار NICER. ناسا. 1 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 14 يونيو 2017. كان من المقرر إطلاق مركبة NICER في ديسمبر 2016 على متن رحلة SpaceX CRS-12، ولكنها ستطير الآن إلى محطة الفضاء الدولية مع حمولتين أخريين على متن رحلة SpaceX Commercial Resupply Services (CRS)-11، في صندوق مركبة دراغون غير المضغوط.المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  13. ↑ جيندرو وآخرون (2012). "مستكشف التركيب الداخلي للنجوم النيوترونية (NICER): مهمة استكشافية واعدة لدراسة توقيت طيف الأشعة السينية اللينة" (ملف PDF) . يتم تحديد وقت كل فوتون يرصده NICER بدقة مطلقة أفضل بكثير من 300 نانوثانية. المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  14. ↑ "بدأ برنامج OHMAN (الربط المداري بين جهازي MAXI وNICER)! – برنامج متابعة فوري بالأشعة السينية يجمع بين أجهزة وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) ووكالة ناسا على متن محطة الفضاء الدولية" . ISAS . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يناير 2023 .
  15. ↑ "مستكشف التركيب الداخلي للنجوم النيوترونية: NICER" (ملف PDF) . حقائق ناسا. ناسا. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 9 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يونيو 2017 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  16. ^ ميتشل، جيسون دبليو. حسونة، منذر أ.؛ وينترنيتز ، لوك إم بي . فالديز، جنيفر E.؛ السعر، صموئيل ر. وآخرون . (يناير 2015). SEXTANT – مستكشف المحطة لتقنية توقيت الأشعة السينية والملاحة . مؤتمر AIAA للتوجيه والملاحة والتحكم. 5-9 يناير 2015 كيسيمي، فلوريدا. GSFC-E-DAA-TN19095; 20150001327. 
  17. ↑ ناسا تستعد لعرض تقنية الاتصالات بالأشعة السينية في الفضاء فبراير 2019
  18. ↑ تجربة اتصالات بالأشعة السينية تصل إلى محطة الفضاء الدولية في مايو 2019
  19. ↑ "STP-H6" . صفحة غونتر الفضائية . تم الاطلاع عليها بتاريخ 30 يوليو 2022 .
  20. 1 2 غارنر، روب (10 مايو 2018). "اكتشاف نجم نابض بالأشعة السينية في مدار سريع قياسي" . ناسا . تم الاسترجاع في 12 مايو 2018 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  21. ↑ رصد تلسكوب NICER ألمع انفجار للأشعة السينية على الإطلاق
  22. ↑ جايسوال، غاورافا ك.؛ بوستانجي، ز. فوندا؛ بوزتيبي، توغبا؛ غوفر، تولغا؛ ستروماير، تود إي.؛ بالانتاين، ديفيد ر.؛ بيك، ينس هـ.؛ غوغوش، إرسين؛ ألتاميرانو، دييغو؛ أرزومانيان، زافين؛ تشاكرابارتي، ديبتو؛ جيندرو، كيث س.؛ غيلو، سيباستيان؛ لودلام، رينيه م.؛ نغ، ماسون (1 نوفمبر 2024). "دراسة شاملة لانفجارات الأشعة السينية النووية الحرارية من 4U 1820–30 باستخدام NICER: تفاعلات قرص التراكم وتذبذب انفجار مرشح" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 975 (1): 67. arXiv : 2504.07328 . Bibcode : 2024ApJ...975...67J . doi : 10.3847/1538-4357/ad794e . ISSN 0004-637X . 
  23. ↑ ستار، ميشيل (6 نوفمبر 2024). "اكتشاف نجم بري يدور بسرعة مذهلة تبلغ 716 مرة في الثانية" . ساينس أليرت . تم الاطلاع عليه في 10 نوفمبر 2024 .