آیا این ساعت های کیهانی قابل اطمینانند؟

* تپ اخترهایی بوده اند که برای مدتی کوتاه خاموش شدند ولی تپ اختر فرناندو کامیلو تاکنون بلندترین دوره ی
خاموشی را داشته، و به  پرسش هایی تازه درباره ی این که این ساعت های
کیهانی تا چه اندازه قابل اطمینانند دامن زده.

در سال 1967، تپ های (پالس های) موجی منظم و مشکوکی ردیابی شد که از دل فضا می آمد- این تپ ها به حدی منظم بودند که یابندگانشان پنداشتند آن ها پیام هایی از تمدنی بیگانه اند. آن فرضیه به زودی رها شد و چشمه (منبع) آن تپ ها به عنوان یک تپ اختر، یا ستاره ی تپنده (پولسار) نامیده شد. از آن زمان، این تابش های پرتو گاما، پرتو ایکس، یا امواج رادیویی که با زمان بندی منظم از تپ اخترها گسیل می شد، این اجرام را به گاه شمارهای کیهانی تبدیل ساخت.
در این تصویر رادیویی، تپ اختر فرناندو کامیلو درون یک دایره ی سفید نشان داده شده

و از همین رو فرناندو کامیلو، یک اخترشناس از دانشگاه کلمبیا در نیویورک، وقتی دید تپ اختر رادیویی که خودش کشف کرده و سال ها به رصدش پرداخته بود -- PSR J1841-0500 -- ناگهان از گسیل پرتوهای منظم باز ایستاد و خاموش شد، مبهوت بر جای ماند. وی به یاد می آورد: «در آغاز به سختی می توانستم آنچه را می دیدم باور کنم. در سال گذشته، این تپ اختر بسیار قابل اطمینان بود و هر 1.9 ثانیه یک تپ درخشان می فرستاد. من فکر کردم شاید خطا و اشکالی در دستگاه ها رخ داده.»

کامیلو با شیفتگی، ماهی یک بار به رصد این ستاره با فاصله های 5 دقیقه ای، هم در رصدخانه ی CSIRO Parkes نیوساوث ولز استرالیا، جایی که ستاره را کشف کرده بود، و هم در رصدخانه ی ملی اخترشناسی رادیویی در گرین بنک، ویرجینیای باختری ادامه داد. یک سال و نیم بعد، کامیلو مزد کار سختش را گرفت: ستاره به زندگی بازگشت و با همان درخشندگی گذشته شروع به تپش نمود.

تپ اخترهای دیگری هم بوده اند که برای مدتی کوتاه خاموش شدند ولی تپ اختر کامیلو تاکنون بلندترین دوره ی خاموشی را داشته، و پرسش هایی تازه را درباره ی این که این ساعت های کیهانی تا چه اندازه قابل اطمینانند پیش کشیده. این کشف، بر رازهای پیرامون تپ اخترها افزوده، همچنین این پرسش هم که دقیقن چه چیزی از همان آغاز باعث شروع تپ ها می شود هنوز بی پاسخ مانده است. (مطلبی در این زمینه)

چراغ دریایی آسمانی
تپ اختر، یک ستاره ی نوترونی چرخان است - ستاره ی نوترونی، هسته ی سرشار از نوترونی است که از انفجار ابرنواختری یک ستاره ی رو به مرگ بر جای مانده. چنین ستاره ای دارای یک میدان مغناطیسی بسیار نیرومند است، نیرومندتر از میدان مغناطیسی هر جرم شناخته شده ی دیگری در کیهان.

جزییات دشوار و پیچیده اند، ولی می دانیم که میدان مغناطیسی چرخان باعث شتاب گرفتن ذرات باردار روی سطح ستاره شده، و به شیوه ای، به تولید یک باریکه ی پرتو در راستای محور میدان مغناطیسی می انجامد. این محور با محور چرخش خود تپ اختر زاویه ای می سازد، از همین رو تابش آن در گستره ی فضا مانند یک چراغ دریایی دیده می شود. اگر سیاره ی زمین در مسیر این باریکه ی پرتو باشد، در هر بار چرخش تپ اختر، یک تپ در آسمان زمین چشمک خواهد زد. این ویدیو را ببینید:
پرتوافکنی برخی از تپ اخترهایی که پرتو ایکس می گسیلند به حدی منظم است که از نظر دقت، با ساعت های اتمی رقابت می‌کنند. این ویژگی برای جستجوی اثرات امواج گرانشی و نیز در ناوبری ماهواره ها سودمند است.

ولی برخی از تپ اخترها به تاریکی می گرایند و ستاره ی کامیلو از این نظر نخستین آن ها نبود. در دهه ی 1970، شماری از تپ اخترهای منظم را دیدند که از چند ثانیه تا چند دقیقه خاموش شدند، پدیده ای که به نام "تهی یابی" (nulling)* شناخته می‌شود. در دهه ی گذشته، رده ای تازه از تپ اخترها یافته شدند که دامنه ی سکوتشان می تواند از چند دقیقه تا چند ساعت به درازا بکشد. این اجرام به نام اجرام رادیویی گذرای چرخان یا RRAT خوانده شدند. تقریبن در همان زمان، تپ اختری یافته شد که تا حدود یک هفته می تپید و سپس به مدت نزدیک به یک ماه خاموش می شد و پس از آن دوباره این چرخه را تکرار می کرد.

پیری زودرس
تپ اختر کامیلو با دوره ی سکوتی 580 روزه، طولانی ترین دوره ی خاموشی را تاکنون داشته. این تپ اختر تازه در ماه اوت همین امسال دوباره به راه افتاد و به همین دلیل هنوز بسیار زود است که بگوییم آیا این چرخه ی "یک سال روشنی/یک سال و نیم خاموشیِ" آن، چرخه ای منظم است یا نه، ولی کامیلو می گوید در فکرم که دیگر تپ اخترها چه چیزی را پنهان کرده اند.

وی می اندیشد: «آیا ممکن است برخی تپ اخترها بتوانند تا چند دهه یا چند سده خاموش شوند؟ آیا ممکن است تپ اخترهایی که می شناسیم و دوستشان داریم، آن هایی که از 1967 تاکنون شناخته ایم، و آن هایی که برای بررسی همه گونه پدیده ها ارزشمندند، زمانی خاموش شوند؟ تپ اختری مانند این انسان را به حیرت وامی دارد.»

کامیلو این اندیشه را مطرح می کند که شاید بخشی از این غیرقابل پیش بینی بودن تپ اخترها به دلیل سن زیاد باشد. هنگامی که سن یک تپ اختر بالا می رود، با انتشار و پراکندن انرژیش در فضا، آهنگ چرخشش کم کم کند می شود. و این باعث می شود ذرات باردار سخت تر بتوانند شتاب گرفته و به سرعت های بالایی که برای ادامه ی تابش نیاز است دست یابند.

به نظر می رسد اجرام رادیویی گذرای چرخان (RRATs) اجرامی نسبتن پیر باشند. ولی تپ اختری که کامیلو کشف کرد و یکی دیگر از پسر عموهایش که آن هم تپ اختری با خاموشی موقت بود، هر دو تپ اخترهایی میانسالند، پس جریان چیست؟ کامیلو می گوید: «ممکن است این تپ اخترها در سنین نسبتن جوانی باشند ولی در حال تقلید وضعیت واپسین خود، یعنی آغاز خاموش شدن در پیری و سرانجام نیز مرگ، می باشند - مانند یک شخص جوان که دچار حمله ی قلبی نامنتظره ای می شود. حقیقت اینست که ما واقعن چیزی نمی دانیم.»
---------------------------------------------
* اگر کسی از دوستان، هم ارز فارسی مناسب دیگری برای واژه ی "nulling" سراغ داره، سپاسگزار میشم که اینجا معرفیش کنه.
واژه نامه:
alien civilisation - pulsar - pulsing star - gamma ray - X-ray - radio wave - metronomic - cosmic chronometer - Fernando Camilo - PSR J1841-0500 - CSIRO Parkes - Celestial lighthouse - supernova - magnetic field - axis - atomic clock - gravitational wave - satellite navigation - nulling - rotating radio transient - RRAT - Premature aging - charged particle - beam

منبع: newscientist

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه