ه‍.ش. ۱۳۹۲ مهر ۳۰, سه‌شنبه

ستاره چرخان شگفت آوری که "حلقه گمشده" تپ اخترهاست

ستاره چرخان شگفت آوری که "حلقه گمشده" تپ اخترهاست

* یک ستاره که با سرعتی دیوانه وار در حال چرخش به دور خود است شاید "حلقه ی گمشده" در یک راز دیرپای
تپ اخترها باشد.

این ستاره ی نوترونی - هسته ی چگال یک ستاره ی بزرگ تر که از انفجار ابرنواختری آن به جامانده و بزرگیش به اندازه ی یک شهر است- حدود ۱۸۰۰۰ سال نوری از زمین دور است و دارای یک توانایی است که تاکنون هرگز دیده نشده بود: می تواند از یک گونه تپ اختر به گونه ای دیگر تغییر کند و دوباره به حالت نخست برگردد. در پایین این مطلب، یک پویانمایی از این تپ اختر را به همراه آهنگی از گروه راک Atom Strange می بینید و می شنوید.
برداشت یک هنرمند از تپ اختر PSR J1824-2452I و ستاره ی همدمش. این تصویر نمایی از ویدیوی پایین است.
تپ اخترها یا پولسارها ستارگان نوترونی به سرعت چرخانی‌اند که گونه های مختلفی دارند، ولی دانشمندان تاکنون نتوانسته اند پیوند و رابطه ای میان دو گونه تپ اختر را بیابند.

سیمون جانستون، مسئول اخترفیزیک در بخش اخترشناسی و دانش فضایی سازمان پژوهش های علمی و صنعتی کشورهای همسود (CSIRO) واقع در سیدنی استرالیا در بیانیه ای گفت: «این نخستین بارست که گسیل پرتوهای X و تپ های بسیار سریع رادیویی "از یک تپ اختر" دیده می شود. این نخستین شواهد سرراست و مستقیم از یک تپ اختر است که از یک گونه به گونه ی دیگر تغییر می کند- مانند دگردیسی یک کرم ابریشم به یک پروانه.»

این نگاره ی هنری یک ستاره ی نوترونی و همدمش
را در یک دوره ی برافزایش مواد نشان می دهد که
ستاره ی نوترونی طی آن، پرتوهای نیرومند X
می گسیلد.
دانشمندان دریافته اند که این تپ اختر (با نام PSR J1824-2452I) گاهی پرتوهای X و گاهی تپ های رادیویی می گسیلد؛ و این بستگی به آن دارد که ستاره ی همدمش در هر لحظه از زمان، چه مقدار ماده به سوی آن پرتاب کند.

ستاره ی همدم - که تنها یک پنجم خورشید جرم دارد- گاهی وقت ها جریانی پرسرعت از مواد را بر سر این تپ اختر می باراند. دانشمندان دریافتند که میدان مغناطیسی این تپ اختر می تواند آن را از یورش مواد ستاره ی همدم در امان نگه دارد، ولی گاه این جریان به اندازه ای شدید می شود که تپ اختر نمی تواند در برابرش پایداری کند و در آن فرو می رود [ویدیو را ببینید].

زمانی که دیگر میدان مغناطیسی تپ اختر نمی تواند جلوی رسیدن مواد به سطح تپ اختر را بگیرد، این ستاره ی چرخان فواره هایی از پرتو X به بیرون می جهاند. سرانجام با آرام شدن ستاره ی همدم، میدان مغناطیسی تپ اختر هم دوباره نگاهبانی از آن را از سر می گیرد [یعنی این تپ اختر در زمان آرامش همدمش، پرتوهای رادیویی می گسیلد و در زمان فروریختن مواد همدم بر سرش، پرتو ایکس می تاباند-م].

الساندرو پاپیتو، اخترشناس و نویسنده ی اصلی پژوهشنامه ای که به جزییات این یافته های تازه می پردازد و در نشریه ی نیچر منتشر شد، در بیانیه ای گفت: «ما به اندازه ی کافی خوش شانس بودیم که همه ی گام های این فرآیند را ببینیم، هم از روی زمین و هم با تلسکوپ های فضایی. ما بیش از یک دهه بود که به دنبال چنین شواهدی می گشتیم.»
این نگاره ی هنری هم یک ستاره ی نوترونی و
همدمش را در دوره ای نشان می دهد که برافزایش
ماده متوقف شده و ستاره ی نوترونی دارد تپ های
رادیویی می گسیلد.

دانشمندان در آغاز می پنداشتند که تپ اخترهای درون سامانه های دوتایی به آرامی موادی که از سوی ستاره ی همدمشان به سویشان روانه می شود را گرد آورده و یک قرص برافزایشی به دور خود می سازند، که باعث می شود سرعت چرخش تپ اختر کم کم افزایش یافته و به چیزی تبدیل شوند که به نام "تپ اختر میلی ثانیه ای" شناخته می شود: یک ستاره ی نوترونی که در هر ثانیه صدها بار به گرد خود می چرخد و همزمان امواج رادیویی می گسیلد.

ولی یافته ی تازه نشان می دهد که این فرآیند می تواند پیوسته نباشد: گاهی باز ایستد و دوباره آغاز شود، بسته به آن که چه زمانی ماده ی گرد آمده در قرص برافزایشی به درون تپ اختر فروکشیده شود.

جان سرکیسیان، که این سامانه را با بهره از رادیوتلسکوپ پارکزِ سی اس ای رو (CSIRO) واقع در خاور استرالیا مشاهده ی کرد نیز گفت: «این مانند جوانکی است که گاهی رفتار کودکانه از او سر می زند و گاه مانند یک بزرگسال رفتار می کند. جالب این که دگردیسی این تپ اختر از یک حالت به حالت دیگر تنها در عرض چند هفته رخ می دهد.»

هیچ نظری موجود نیست: