شلاق‌های یک کوتوله سفید بر پیکر یک کوتوله سرخ

* دانشمندان با بهره از تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی) در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO) و چند تلسکوپ زمینی و فضایی، گونه‌ی تازه‌ای از ستارگان دوتایی را یافته‌اند.

در سامانه‌ی "اِیآر کژدم" (AR Scorpii) یک کوتوله‌ی سفید سریع-چرخان وجود دارد که الکترون‌ها را به سرعت‌هایی نزدیک به سرعت نور می‌رساند. این ذرات پرانرژی فوران‌هایی از نور تولید می‌کنند که همچون تازیانه‌ای بر پیکر همدم این ستاره -یک کوتوله‌ی سرخ- کوبیده می‌شوند. این تازیانه‌ها باعث می‌شوند کل این سامانه در هر ۱.۹۷ دقیقه یک بار بتَپَد و امواجی از فرابنفش تا رادیویی بگسیلد. این پژوهش در شماره‌ی ۲۷ ژوییه‌ی ۲۰۱۶ نشریه‌ی نیچر منتشر شده.
برداشت هنری (نقاشی) از سامانه‌ی ای‌آر کژدم. این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر
در ماه می ۲۰۱۵، گروهی از اخترشناسان آماتور از آلمان، بلژیک و بریتانیا یک سامانه‌ی ستاره‌ای را بررسی کردند که رفتاری متفاوت با هر آنچه تا آن زمان دیده شده بود داشت. اکنون به کمک رصدهایی که پس از آن به رهبری دانشگاه وارویک و با بهره از چندین تلسکوپ فضایی و زمینی انجام شد [۱]، سرشت واقعی این سامانه‌ که درست شناسایی نشده بود آشکار شده است.

سامانه‌ی ستاره‌ای ای‌آر کژدم در صورت فلکی کژدم (عقرب) و در فاصله‌ی ۳۸۰ سال نوری زمین جای دارد. این سامانه دارای دو عضو است: یک کوتوله‌ی سفید سریع-چرخان [۲]، به بزرگی زمین ولی به جرم ۲۰۰ هزار برابر، و همدم آن که یک کوتوله‌ی سرخ سرد با یک سوم جرم خورشید است [۳]. این دو ستاره هر ۳.۶ ساعت در یک رقص کیهانی بسیار منظم به گرد یکدیگر می‌چرخند.

این سامانه‌ی دوستاره‌ای گونه‌ای رفتار خشن و بی‌رحمانه را نیز به نمایش گذاشته‌. کوتوله‌ی سفیدِ آن الکترون‌هایی را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به فضا می‌فرستد. این ذرات پرانرژی با انتشار در فضا مانند یک چراغ دریایی، باریکه‌ای از پرتو آزاد می‌کنند که همچون تازیانه‌ای بر چهره‌ی کوتوله‌ی سرخ فرود می‌آیند و باعث می‌شوند کل سامانه در هر ۱.۹۷ دقیقه یک بار به اندازه‌ی چشمگیری کم‌نور و پرنور شود. نکته اینجاست که این تپ‌های نیرومند بسامدهای رادیویی را هم در خود دارد، چیزی که هرگز پیش از آن در یک سامانه‌ی دارای کوتوله‌ی سفید دیده نشده بود.

رهبر پژوهشگران، تام مارش از گروه اخترفیزیک دانشگاه وارویک می‌گوید: «ای‌آر کژدم بیش از ۴۰ سال پیش یافته شده بود، ولی تا سال ۲۰۱۵ که ما رصدش را آغاز کردیم، سرشت واقعی‌اش زیر سوال نرفته بود. ما در همان چند دقیقه‌ی نخست رصدمان پی بردیم که داریم چیزی فراعادی می‌بینیم.»

ویژگی‌های دیده شده در ای آر کژدم یگانه‌اند، و همچنین رازگونه. پرتوهای آن طیف گسترده‌ای از بسامدها را در بر می‌گیرد که نشانگر گسیلش از الکترون‌هاییست که در میدان‌های مغناطیسی شتاب گرفته‌اند؛ این میدان‌ها را می‌توان توسط کوتوله‌ی سفید و چرخانِ درون سامانه توضیح داد. ولی چیزی که یک راز بزرگ است سرچشمه‌ی خود این الکترون‌هاست- روشن نیست که این الکترون‌ها مربوط به کوتوله‌ی سفیدند یا همدم خنک‌تر آن.

ای‌آر کژدم نخستین بار در اوایل دهه‌ی ۱۹۷۰ دیده شد و نوسان‌های نوری منظم و ۳.۶ ساعته‌ی آن باعث شد به اشتباه به عنوان یک ستاره‌ی متغیرِ تنها شناسایی شود [۴]. اکنون با تلاش‌ها و همکاری میان اخترشناسان آماتور و حرفه‌ای، سرچشمه‌ی واقعی درخشش متغیر ای‌آر کژدم یافته شده. چنین رفتار تپنده‌ی پیش از این هم دیده شده بود، ولی نه در کوتوله‌های سفید، بلکه در ستارگان نوترونی -که از چگال‌ترین اجرام شناخته شده‌ی کیهانند.

بوریس گانزیکه، یکی دیگر از نویسندگان این پژوهش از دانشگاه وارویک در پایان می‌گوید: «ما نزدیک به ۵۰ سال است که ستارگان نوترونی تپنده را می‌شناسیم، و برخی از نظریه‌ها گفته بودند که کوتوله‌های سفید هم می‌توانند رفتاری مانند آنها را بروز دهند.. بسیار هیجان‌انگیز است که چنین سامانه‌ای را یافته‌ایم، و این نمونه‌ای شگفت‌آور از همکاری اخترشناسان آماتور و دانشگاهی بوده است.»

در این ویدیو برداشتی هنری از سامانه‌ی شگفت‌انگیز ای‌آر کژدم نشان داده شده. برای دریافت آن در چند اندازه و نگارش دیگر به این پیوند بروید.
-------------------------------------------------
یادداشت‌ها:
۱] رصدهای زیربنایی این پژوهش توسط این تلسکوپ‌ها انجام شد: تلسکوپ بسیار بزرگ (و‌ال‌تی) ESO در سِرو پارانال شیلی؛ تلسکوپ‌های ایزاک نیوتون و ویلیام هرشل در گروه تلسکوپ‌های ایزاک نیوتن در جزیره‌ی اسپانیایی لاپالما در جزایر قناری؛ آرایه‌ی فشرده‌ی تلسکوپی استرالیا در رصدخانه‌ی پل وایلد در نرابری استرالیا؛ تلسکوپ فضایی اِسا/ناسای هابل؛ و ماهواره‌ی سویفت ناسا.

۲] کوتوله‌های سفید در اواخر چرخه‌ی زندگی ستارگانی با بیشینه‌ی جرم حدود هشت برابر خورشید پدید می‌آیند. پس از پایان یافتن ذخیره‌ی هیدروژن هسته‌ی این ستارگان، آنچه در دل ستاره رخ می‌دهد باعث پف کردن ستاره و تبدیل شدن آن به یک غول سرخ می‌گرد؛ رُمبش بخش‌های درونی به همراه پس زدن لایه‌های بیرونی باعث می‌شوند ابرهایی بزرگ از گاز و غبار گرداگرد آنها پدید آید. چیزی که به جا می‌ماند یک هسته‌ی رُمبیده به بزرگی زمین ولی ۲۰۰ هزار بار چگال‌تر از آنست. یک قاشق از مواد کوتوله‌ی سفید، روی زمین به اندازه‌ی یک فیل وزن دارد.

۳] این کوتوله‌ی سرخ از ستارگان رده‌ی M است. ستارگان رده‌ی M رایج‌ترین گونه در سامانه‌ی رده‌بندی هاروارد هستند که گروه‌های ستاره‌ای را بر پایه‌ی ویژگی‌های طیفی آنها دسته‌بندی کرده و برای هر دسته، یکی از حروف الفبا را بر می‌گزیند. این حروف عبارتند از: O،B،A،F،G،K،M. یک روش ساده برای به خاطر سپردن آنها می‌تواند این باشد که این جمله را به یاد داشته باشید: "Oh Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me".

۴] ستاره‌ی متغیر به ستاره‌ای می‌گویند که از چشم ما، درخشش آن نوسان دارد. این نوسان‌ها می‌توانند به دلیل تغییر ویژگی‌های ذاتی خود ستاره باشند. برای نمونه، برخی از ستارگان به گونه‌ی چشمگیری بزرگ و کوچک (منبسط و منقبض) می‌شوند. یک دلیل دیگر می‌تواند این باشد که جرم دیگری به طور منظم از میان ما و ستاره می‌گذرد و جلوی نوری که از روی زمین از آن دیده می‌شود را می‌گیرد. ای‌آر کژدم تا پیش از این به اشتباه یک تک ستاره‌ی متغیر شناسایی شده بود، در حالی که اکنون می‌دانیم سامانه‌ای از دو ستاره است که چرخششان به گرد یکدیگر باعث کاهش و افزایش منظم نور سامانه می‌شود.

--------------------------------------------
کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
ESO - Very Large Telescope - binary sta - AR Scorpii - white dwarf - star - electron - red dwarf - ultraviolet - Nature - Germany - Belgium - UK - tar system - University of Warwick - AR Sco - onstellation of Scorpius - Earth - Sun - clockwork - magnetic - lighthouse - radio - frequency - Tom Marsh - Astrophysics Group - magnetic field - variable star - neutron star - Boris Gänsicke - ESO - Very Large Telescope - VLT - Cerro Paranal - Chile - William Herschel - Isaac Newton - Isaac Newton Grou - La Palma - Canaries - Australia Telescope Compact Array - Paul Wild Observatory - Narrabri - Australia - NASA - ESA - Hubble Space Telescope - Swift satellite - hydrogen - fusion - core - elephant - M type star - Harvard classification system - OBAFGKM - mnemonic - Oh Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me 

1 دیدگاه شما:

Davood Ramezani

درود
خیلی هیجان بر انگیز بود
همیشه دوست داشتم یه تصویر واقعی از بلعیده شدن یک ستاره توسط همدمش یا یک سیاهچاله ببینم
ولی ظاهرا تمام تصاویر موجود خیالی هستند

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه