ستاره‌ای که با تنگ‌ترین مدار دیده شده به گرد یک سیاهچاله می‌چرخد

* اخترشناسان یک جفتِ بی‌اندازه نزدیک به هم با تنگ‌ترین مداری که تاکنون دیده شده را در خوشه‌ی کروی "۴۷ توکانتوده‌ی فشرده‌ای از ستارگان در لبه‌های کهکشان راه شیری، به فاصله‌ی ۱۴۸۰۰ سال نوری زمین را یافته‌اند.

این دوتایی که به نام ایکس۹ شناخته می‌شود، سال‌هاست که مورد علاقه‌ی دانشمندان است. تا همین چند سال پیش، اخترشناسان فکر می‌کردند ایکس۹ از یک کوتوله‌ی سفید تشکیل شده که دارد مواد پیکره‌ی همدمش که یک ستاره‌ی خورشیدسان است را می‌مکد. (اخترشناسان چنین جفت‌هایی که در آنها دو ستاره به گرد یکدیگر می‌چرخند را "سامانه‌های دوتایی" می‌نامند.)
برداشت هنری از سامانه‌ی ایکس۹. در چارچوب پیوست، عکس تلسکوپ چاندرا را می‌بینیم که در آن، پرتوهای X با انرژی کم، میانگین، و بالا به ترتیب به رنگ‌های سرخ، سبز و آبی نشان داده شده. 
ولی گروهی از دانشمندان در سال ۲۰۱۵ با بهره از داده‌های رادیویی نشان دادند که ایکس۹ به احتمال بسیار یک دوتایی ستاره-سیاهچاله است که در آن برعکس، این سیاهچاله است که دارد گازهای همدمش که یک کوتوله‌ی سفید است را می‌مکد. آنان پیش‌بینی کردند که این کوتوله‌ی سفید هر بار در مدت تنها حدود ۲۵ دقیقه به گرد سیاهچاله می‌چرخد.

اکنون گویا داده‌های تازه‌ی رصدخانه‌ی پرتو X چاندرای ناسا هم این انگاره را تایید کرده و نشان داده که تابش پرتوهای X آن به گونه‌ی دوره‌ای، هر ۲۸ دقیقه یک بار تغییر می‌کند. همچنین، داده‌های چاندرا نشانگر شواهدی از اکسیژن فراوان در این سامانه است، نشان ویژه‌ از وجود یک کوتوله‌ی سفید. بنابراین به احتمال بسیار، ستاره‌ی همدم یک کوتوله‌ی سفید است که دارد از فاصله‌ای حدود ۲.۵ برابر فاصله‌ی ماه و زمین، به گرد سیاهچاله می‌چرخد.

دانشمند ایرانی، آرش بهرامیان از دانشگاه آلبرتا در ادمونتون کانادا و دانشگاه ایالتی میشیگان در لنسینگ خاوری که نویسنده‌ی اصلی این پژوهش نیز هست می‌گوید: «این کوتوله‌ی سفید به اندازه‌ای به سیاهچاله نزدیک است که مواد پیکره‌اش دارد از آن کشیده شده و وارد قرصی از مواد پیرامون سیاهچاله می‌شود تا به کام آن فرو رود. خوشبختانه در مورد این ستاره، ما فکر نمی‌کنیم این روند را تا نابودی ادامه دهد، بلکه در مدار سیاهچاله باقی خواهد ماند.»

اگرچه به نظر نمی‌رسد این کوتوله‌ی سفید در خطر فرورفتن در کام سیاهچاله یا از هم پاشیدن توسط آن باشد، ولی سرنوشتش روشن نیست.

نویسنده‌ی همکار پژوهش، کریگ هاینکه از دانشگاه آلبرتا می‌گوید: «احتمالا این ستاره به اندازه‌ای مواد از دست خواهد داد که در پایان تنها جرم یک سیاره برایش خواهد ماند. [ولی] اگر باز هم این روند ادامه پیدا کند، شاید کوتوله‌ی سفید به کلی نابود شود.»

خوب دلیل پیدایش چنین مدار نزدیکی چیست؟
یک احتمال اینست که سیاهچاله با یک غول سرخ رویارو شده بوده، و سپس با پراکنده شدن گازهای لایه‌های بیرونی ستاره، تنها هسته‌ای از آن به جا ماند که یک کوتوله‌ی سفید را پدید آورد و آن هم تبدیل به همدم سیاهچاله شد. مدار این دو همدم در اثر امواج گرانشی که گسیلیده می‌شد تنگ و تنگ‌تر شد تا جایی که سیاهچاله آغاز به کشیدن مواد پیکره‌ی کوتوله‌ی سفید کرد.

امواج گرانشی که اکنون دارد از ایکس۹ گسیلیده می‌شود بسامدشان کمتر از آنست که رصدخانه‌ی تداخل سنج لیزری امواج گرانشی (لیگو، LIGO) بتواند آشکارش کند. شاید در آینده، رصدخانه‌های امواج گرانشی در فضا بتوانند از پس این کار بربیایند.

توضیح دیگری برای این سامانه می‌تواند این باشد که یکی از همدم‌ها به جای سیاهچاله، یک ستاره‌ی نوترونی است که هر چه مواد کوتوله‌ی سفید را می‌کشد و یک قرص دور خود می‌سازد، چرخش محوری‌اش هم سریع‌تر می‌شود. این فرآیند می‌تواند سرعت چرخش ستاره‌ی نوترونی را به هزاران بار در ثانیه برساند. چنین جرمی یک "تپ‌اختر میلی‌ثانیه‌ای گذرشی (transitional millisecond pulsars) شناخته می‌شود و تاکنون چند نمونه‌اش که در پایان این فرآیند افزایش سرعت چرخش یک ستاره‌ی نوترونی بوده‌اند یافته شده. 

نویسندگان پژوهش به این توضیح دوم علاقه ندارند زیرا تپ‌اخترهای میلی‌ثانیه‌ای گذرشی دارای ویژگی‌هایی هستند که در ایکس۹ دیده نشده، مانند تغییرپذیری بسیار شدید در طول موج‌های پرتو X و رادیویی. با این حال نمی‌توانند آن را رد کنند.

افزون بر چاندرا، تلسکوپ نوستار ناسا که پرتوهای X پرانرژی‌تر را می‌بیند، و رادیوتلسکوپ آرایه‌ی تلسکوپی فشرده‌ی استرالیا (ATCA) هم برای این کشف به کار رفتند.

پژوهشنامه‌ی این دانشمندان به تازگی برای انتشار در ماهنامه‌ی انجام سلطنتی اخترشناسان پذیرفته شده و نگارش برخط آن هم در دسترس است.

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

واژه نامه:
Chandra X-ray Observatory - globular cluster - 47 Tucanae - star - Milky Way galaxy - Earth - X9 - white dwarf - Sun - binary system - black hole - X-ray - oxygen - Moon - planet - Arash Bahramian - University of Alberta - Edmonton - Canada - Michigan State University - East Lansing - red giant - gravitational wave - frequency - Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory - LIGO - neutron star - transitional millisecond pulsar - radio - wavelength - NuSTAR telescope - radio telescope - Australia Telescope Compact Array - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه