آیا سحابی "عروس دریایی" یادگار یک ستاره مرده است؟

* داده های تازه نشانگر وجود یک تپ اختر در دل "سحابی عروس دریایی" است که می تواند همزمان با خود سحابی پدید آمده باشد، یعنی هر دو بازمانده ی یک ابرنواختر کهن باشند.

سحابی عروس دریایی که با نام رسمی IC ۴۴۳ هم شناخته می شود، یک پَسمان (پسمانده ی) ابرنواختر در فاصله ی ۵۰۰۰ سال نوری زمین است. رصدهای تازه ی تلسکوپ فضایی چاندرا نشان می دهد که انفجاری که این سحابی را به جا گذاشت شاید جرم شگفت انگیز دیگری را هم پدید آورده باشد که در لبه ی جنوبی این پسمان جای گرفته است. جرمی به نام CXOU J061705.3+222127 یا به کوتاهی، J0617، که به احتمال بسیار یک ستاره ی نوترونی سریع چرخان است، به عبارتی، یک تپ اختر.

این تصویر در اندازه ی بسیار بزرگ تر (۷.۷ مگ)

هنگامی که سوخت هسته ای یک ستاره ی بزرگ به پایان می رسد، لایه های بیرونیش رو به درون می رُمبند و سپس به شکل یک ابرنواختر منفجر می شوند. در این میان چیزی که از ستاره به جا می ماند هسته ی چگالیست که ستاره ی نوترونی نام دارد. یک ستاره ی نوترونی چرخان که باریکه ای از پرتوها تولید می کند به نام تپ اختر (پولسار) شناخته می شود. این باریکه ی پرتو از قطب مغناطیسی ستاره بیرون می زند و از آن جایی که محور چرخش ستاره با محور مغناطیسی‌اش یکی نیست، باریکه ی نورش رفتاری مانند نور فانوس دریایی پیدا می کند به گونه ای که در هر دور چرخش، با گذشتن از روی زمین به دستگاه های ما می رسد و به شکل تپ های رادیویی و دیگر گونه های تابشی دریافت می شود. [ببینید: * تپ اختری که سکسکه می کند!]

در این تصویر تازه که از همگذاری طیف های گوناگون درست شده، نمایی میدان-گسترده را می بینیم که ساختار رشته ای و شگفت انگیز سحابی IC ۴۴۳ را نشان می دهد. درون چارچوب پیوست، یک تصویر نوری دیگر را می بینیم که از پیمایش دیجیتالی آسمان (با رنگ های سرخ، سبز، نارنجی، و فیروزه ای) و افزودن داده های پرتو X تلسکوپ چاندرا (رنگ آبی) پدید آمده. این چارچوب پیوست نمای نزدیکی از فضای پیرامون J0617 را نشان می دهد.

تصویر چاندرا ساختار دایره ای کوچکی (یک حلقه) را نمایان کرده که تپ اختر را در میان گرفته، و نیز یک ساختار فواره-مانند که تقریبا راستایی بالا-پایین دارد و از درون تپ اختر گذشته است. هنوز روشن نیست که آیا آن رشته ی بلند صورتی رنگ هم به تپ اختر ربطی دارد یا مانند رشته های دیگریست که در IC ۴۴۳ دیده شده و ربطی به ویژگی های پرتو X تپ اختر ندارند. ساختار حلقه ای می تواند نشانگر ناحیه ای باشد که باد پرسرعتی از ذرات که دارد از تپ اختر بیرون می زند، در آنجا ناگهان کُند می شود. شاید هم این حلقه نمایانگر یک موج شوک باشد، چیزی مانند انفجار صوتی که جلوی باد تپ اختر پدید آمده. آن فواره هم می تواند ذراتی باشد که دارند به شکل باریکه ای نازک و به سرعت بسیار از تپ اختر بیرون می زنند. در تصویر دوم، بزرگنمایی بیشتری از تصویر پرتو ایکس تپ اختر را می بینید.

نمای نزدیک از تصویر تپ اختر در طیف پرتو X
(همان لکه ی آبی در چارچوب پیوست بالا)

درخشش پرتو ایکسِ J0617 و طیف پرتو ایکس آن (مقدار پرتوهای X در طول موج های گوناگون) با شناسه ی طیفی تپ اخترهای شناخته شده همخوانی دارد. این طیف و شکل افشانِ پرتوهای ایکسی که J0617 را در بر گرفته اند و تا بیرون از حلقه هم گسترش یافته اند نیز با چشمداشت ها از بادی که از یک تپ اختر بیرون می زند همخوانی دارد.

شکل دنباله دار-مانندِ پرتوهای افشانِ X نشان دهنده ی حرکت رو به پایین، سمت راستِ تصویر است. چنان چه در پژوهش های پیشین گفته شده بود، این جهت گیری حدود ۵۰ درجه دورتر از جهتی است که اگر تپ اختر می خواست در یک خط راست از مرکز پَسمان ابرنواختر دور شود انتظار می رفت. این ناهمترازی سایه هایی از تردید بر ارتباط این تپ اختر و پسمان ابرنواختر انداخته. ولی این ناهمترازی را می توان به دلیل حرکت رو به سمت چپِ مواد پسمان ابرنواختر دانست که دارند با این حرکت، دُم J0617 را کنار می زنند.

این پژوهش که تازه ترین مورد است، سن پسمان ابرنواختر عروس دریایی را ده ها هزار سال برآورد می کند. این برآورد با بررسی پیشین همخوانی دارد که سن IC ۴۴۳ را حدود ۳۰ هزار سال اندازه گرفته بود. هرچند دیگر دانشمندان سن هایی بسیار کمتر، حدود ۳۰۰۰ سال را نیز برای این پسمان ابرنواختر برآورد کرده اند، بنابراین سن آن همچنان ناشناخته می ماند.

----------------------------------

تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

https://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Jellyfish Nebula - IC 443 - supernova - Earth - CXOU J061705.3+222127 - J0617 - neutron star - pulsar - star - thermonuclear fuel - stellar core - lighthouse - radio wave - Digitized Sky Survey - X-ray - Chandra - shock wave - sonic boom - spectrum - wavelength - comet - cometary tail -

منبع: nasa

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان