نعره های ستارگان زامبی

* آرایه ی تلسکوپی طیف سنج هسته ای ناسا (نوستار، NuSTAR) با کاوش در قلب کهکشان راه شیری، تابش های رازگونه ای از پرتوهای X پرانرژی را دیده که به گفته ی دانشمندان، می تواند "نعره های" ستارگان مرده به هنگام خوردن ستارگان همدمشان باشد.

تلسکوپ نوستار ناسا تابش های پرتو X پرانرژی تازه ای را دریافت کرده که از مرکز شلوغ کهکشان راه شیری گسیلیده شده است (رنگ بنفش). دایره ی کوچک تر، مرکز کهکشان، جایی که تصویر نوستار از آن گرفته شده را نشان می دهد. تصویر بزرگ تر

کرستین پرز از دانشگاه کلمبیا در نیویورک می گوید: «ما از روی عکس های نوستار می توانیم یک جزء کاملا تازه از مرکز کهکشانمان را ببینیم.» وی که نویسنده ی اصلی گزارش تازه ای درباره ی این یافته ها در نشریه ی نیچر است می افزاید: «ما هنوز نمی توانیم این پرتوی X را قاطعانه توضیح دهیم- این یک راز است و بررسی های بیشتری باید انجام شود.»

مرکز کهکشان راه شیری انباشته از ستارگان جوان و پیر، سیاهچاله های کوچک و انواع دیگری از جنازه های ستارگان است که با هم سیاهچاله ی ابرپرجرم مرکز کهکشان به نام "کمان آ*" را در بر گرفته اند.

نوستار که در سال ۲۰۱۲ به فضا پرتاب شد، نخستین تلسکوپی است که می تواند در طیف پرتو X پرانرژی از این منطقه ی پرهیاهو عکس هایی آشکار بگیرد. تصاویر تازه ی آن یک منطقه به پهنای حدود ۴۰ سال نوری پیرامون ابَرسیاهچاله ی مرکزی را نشان می دهند. اخترشناسان از دیدن این تصاویر شگفت زده شده اند زیرا هاله ای نامنتظره از پرتوی X پرانرژی (پرتو X سخت) در آن ها دیده می شود که فراتر از کُنش های معمول ستاره ای است.

پرز می گوید: «تقریبا هر چیزی که بتواند پرتوی X بگسیلد در مرکز کهکشان پیدا می شود. این منطقه پر است از چشمه های پرتو X کم انرژی. ولی گسیلش های آن ها کم سوتر از آنست که در محدوده ی انرژی نوستار دیده شود، از همین رو این سیگنال های تازه در تصاویر نوستار به چشم می آیند.»

اخترشناسان چهار نظریه برای توضیح این تابش های گیج کننده ی X ارایه کرده اند که در سه تای آن ها، سرچشمه ی این پرتوها را ساختارهای به جا مانده از مرگ ستارگان دانسته اند. هنگامی که ستارگان می میرند، به کلی خاموش نمی شوند و در دل شب ناپدید نمی گردند. بر خلاف ستارگانی مانند خورشید، ستارگان رُمبیده و مرده ای که در یک سامانه ی دوتایی جای داشته اند، می توانند پس از مرگ، مواد بدن همدمشان را بمکند. این فرآیند "تغذیه" ی زامبی-وار بسته به سرشت ستاره تغییر می کند، ولی دستاوردش می تواند فورانی از پرتوهای X باشد.

مرکز کهکشان راه شیری در طیف پرتو X پرانرژی
از چشم تلسکوپ نوستار

بر پایه ی یکی از این نظریه ها، سرچشمه های این پرتوهای X سخت می تواند گونه‌ای از زامبی های ستاره ای باشد که به نام تپ اختر یا پولسار شناخته می شود. تپ اخترها پَسمان های رُمبیده ی ستارگانی هستند که در پایان زندگی دستخوش انفجار ابرنواختری شده اند و این جنازه ار آن ها بر جا مانده.

این جنازه ها می توانند بی‌اندازه سریع به گرد محور خود بچرخند و باریکه هایی از پرتوهای نیرومند [در راستای محور مغناطیسی خود] بگسیلند. با چرخش تپ اختر، باریکه ی پرتوی گسیلیده از آن ها هم آسمان را در می نوردد و اگر زمین در راستای این باریکه باشد، آن را مانند یک چراغ چشمک زن دریایی خواهیم دید [محور مغناطیسی همراستا با محور چرخشی آن ها نیست-م].

فیونا هریسون، یکی از نویسندگان این پژوهش از بنیاد فناوری کالیفرنیا (کلتک) در پاسادنا، و سربازرس نوستار می گوید: «شاید چیزی که داریم می بینیم دسته ای از تپ اختران در مرکز کهکشان باشد که تاکنون پنهان بوده اند. این به معنای آنست که چیری ویژه درباره ی محیط مرکز کهکشان وجود دارد.»

از جمله دلیل های احتمالی دیگری که برای این پرتوها گفته شده، گونه ی دیگری از جنازه های چگال و سنگین ستاره ای به نام کوتوله های سفید است. این اجرام هم پسمانده های رُمبیده ی ستارگانی هستند که سوخت همجوشی‌شان به پایان رسیده ولی به اندازه ی کافی جرم نداشته اند که تبدیل به ابرنواختر شوند. خورشید ما یک چنین ستاره ای خواهد شد و سرنوشتش اینست که تا حدود پنج میلیارد سال دیگر تبدیل به یک کوتوله ی سفید شود [البته پیش از آن، لایه های بیرونی‌اش را پس خواهد زد و یک سحابی سیاره ای پدید خواهد آورد-م] از آن جایی که این کوتوله های سفید بسیار چگال تر از زمان جوانیشان هستند، گرانش نیرومندتری دارند و می توانند پرتوهای X پرانرژی تر از معمول تولید کنند.

یکی دیگر از نظریه ها از سیاهچاله های کوچکی می گوید که به آرامی ستارگان همدم خود را می خورند و با فروکشیدن مواد آن ها به درون چاه ویل خود، پرتوهای X می گسیلند.

در نظریه ی دیگری هم گفته شده که سرچشمه ی این پرتوهای X پرانرژی اصلا پَسمان ستاره ای نمی تواند باشد. به جایش یک هاله ی پراکنده از ذرات باردار به نام پرتوهای کیهانی سرچشمه ی این پرتوها دانسته شده. پرتوهای کیهانی می توانند از سیاهچاله ی ابرپرجرم مرکز کهکشان، هنگامی که مواد را فرو می بلعد گسیلیده شوند. هنگامی که پرتوهای کیهانی به گاز چگال در محیط پیرامون می خورند، پرتوهای X از این گازها گسیلیده می شود.

با این حال، هیچ یک این نظریه ها با دستاوردهای پژوهش پیشین سازگار نیست و اخترشناسان همچنان سردرگم مانده اند.

یکی دیگر از نویسندگان پژوهش به نام چاک هیلی از دانشگاه کلمبیا می گوید: «این پژوهش تازه به ما یادآوری می کند که مرکز کهکشان جایی شگرف و شگفت انگیز است. همان گونه که رفتار مردم هنگام قدم زدن در یک خیابان، با ازدحام در یک ایستگاه مترو در ساعت شلوغ تفاوت دارد، اجرام ستاره ای هم زمانی که در مناطق نزدیک ابرسیاهچاله ی مرکز کهکشان تنگ هم چپیده می شوند رفتارهایی شگفت آور از خود نشان می دهند.»

این گروه می گویند برنامه هایی برای رصدهای بیشتر دارند. تا آن زمان، نظریه پردازان درگیر بررسی نظریه های گفته شده، و یا ارایه ی مدل های تازه برای توضیح راز این پرتوهای گیج کننده خواهند بود.

پل هرتز، مدیر بخش اخترفیزیک در مرکز فرماندهی ناسا در واشنگتن می گوید: «هر بار تلسکوپ های کوچکی مانند نوستار، که دیدمان از کیهان در یک طول موج ویژه را بهتر می کنند می سازیم، میتوانیم انتظار روبرو شدن با چنین شگفتی هایی را هم داشته باشیم.»

واژه نامه:

Milky Way galaxy - NASA - Nuclear Spectroscopic Telescope Array - NuSTAR - X-ray - Kerstin Perez - Nature - star - black hole - stellar corpse - supermassive black - Sagittarius A* - galactic center - binary - zombie - pulsar - supernova - Earth - ighthouse - Fiona Harrison - Caltech - galaxy - white dwarf - sun - charged particle - cosmic rays - Chuck Hailey - Paul Hertz - NASA Headquarters

منبع: nasa

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان