برق اسرارآمیز پرتو X در بایگانی چاندرا

* اخترشناسان درخشش پرتو X شگفت‌انگیزی را در یک منطقه‌ی دوردست کیهان دیده‌اند، بدون آن که بدانند دقیقا از کجا آمده و سرچشمه‌اش چیست.

در اکتبر ۲۰۱۴، رصدخانه‌‌ی پرتو ایکس چاندرای ناسا در منطقه‌ای از آسمان به نام "میدان ژرف جنوبی چاندرا" (CDF-S) فورانی به نام سی‌دی‌اف-اس ایکس‌تی‌۱ (CDF-S XT1) را مشاهده کرد. عکس‌های این تلسکوپ نشان می‌داد که این برق پرتو ایکس در چند ساعت نخست فوران، ۱۰۰۰ بار درخشان‌تر شد و پس از یک روز به طور چشمگیری رو به خاموشی رفت.

روند تغییر نور چشمه‌ی پرتو ایکس در میدان ژرف جنوبی چاندرا- تصویر بزرگ‌تر

فرانتس بائر، پژوهشگر دانشگاه اسقفی کاتولیک شیلی در سانتیاگو می‌گوید: «از زمان یافتن این چشمه تاکنون در تلاش برای یافتن ریشه‌ی آن بوده‌ایم. انگار یک جورچین که برخی از تکه‌هایش را نداشته باشیم.» بائر نویسنده‌ی نخست پژوهشنامه‌ای تازه درباره‌ی این یافته است.

هنوز دانشمندان چشمه‌ی دقیق آن برق رازگونه‌ی سال ۲۰۱۴ را نیافته‌اند ولی داده‌های بایگانی تلسکوپ‌های فضایی هابل و اسپیتزر نشان می‌دهد که گویا این رویداد در یک کهکشان کوچک و کم‌نور به فاصله‌ی حدود ۱۰.۷ میلیارد سال نوری زمین رخ داده بوده. انرژی‌ای که این چشمه‌ی پرتو ایکس در چند دقیقه آزاد کرد، هزاران برابر انرژی کل ستارگان این کهکشان بود.

بر پایه‌ی بررسی تازه، این پرتوهای ایکس شاید دستاورد یک انفجار پرتو گاما (GRB) بوده‌اند (انفجار نیرومند ولی کوتاه‌مدتی که در اثر رمبش یک ستاره‌ی بزرگ یا برخورد دو ستاره‌ی نوترونی رخ می‌دهد) و یا شاید دستاورد بلعیده شدن یک کوتوله‌ی سفید توسط یک سیاهچاله‌ی میان‌وزن بوده.

ولی به گفته‌ی نویسنده‌ی دیگر این پژوهش، ازکیِل تریستر: «هیچ یک از این نظریه‌ها همخوانی دقیقی با داده‌ها نداشتند. ولی سپس دوباره دریافتیم که تقریبا هیچ یک از این احتمال‌ها با داده‌های واقعی جور در نمی‌آمدند، بنابراین هیچ شناخت درستی از آنها نداریم.»

این چشمه‌ی پرتو ایکس دارای ویژگی‌هایی متفاوت با چشمه‌های پرتو ایکس متغیر و رازگونه‌ی دیگریست که در کهکشان‌های بیضیگون ان‌جی‌سی ۵۱۲۸ (قنطورس آ) و ان‌جی‌سی ۴۶۳۶ توسط جیمی اروین و همکارانش یافته شده بودند. به ویژه این که این چشمه به احتمال بسیار مربوط به نابودی یک ستاره‌ی نوترونی، کوتوله‌ی سفید، یا یک ستاره‌ی بزرگ بوده و در طیف پرتو ایکس درخششی ۱۰۰ هزار برابر بیشتر [از آن دو چشمه‌ی دیگر] داشت. این چشمه همچنین در یک کهکشان بسیار کوچک‌تر و جوان‌تر جای داشت، و تنها به هنگام یک تک فوران چندساعته دیده شد. [خبر آن دو رویداد را اینجا خوانده بودید: * کشف اجرامی اسرارآمیز با فوران ناگهانی پرتو ایکس]

پویانمایی (gif) از روند تغییر نور چشمه‌ی پرتو ایکس در میدان
ژرف جنوبی چاندرا. اگر نتوانستید پویانمایی را ببینید، می‌توانید ویدیوی آن
را در کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان ببینید.

اگر این فوران پرتو ایکس در اثر یک GRB رخ داده بوده (خود GRB دستاورد ادغام یک ستاره‌ی نوترونی با یک سیاهچاله و یا با ستاره‌ی نوترونی دیگر بوده)، پس می‌بایست امواج گرانشی تولید کرده باشد. اگر چنین رویدادی در فاصله‌ی بسیار نزدیک‌تر به زمین، در اندازه‌ی چند صد میلیون سال نوری رخ دهد، شاید بشود امواج گرانشی‌اش را با کمک رصدخانه‌ی تداخل‌سنج لیزری امواج گرانشی (لیگو) دریافت کرد.

اخترشناسان امیدوارند بتوانند نمونه‌های دیگری از این رویداد رازگونه را در داده‌های بایگانی شده‌ی تلسکوپ چاندرا، رصدخانه‌ی فضایی اروپایی ایکس‌ام‌ام-نیوتن و ماهواره‌ی سویفت ناسا بیابند، و در آینده نیز چنین پدیده‌ای را از اجرام دیگر مشاهده کنند.

کوین شاوینسکی، استاد اخترفیزیک بنیاد فناوری فدرال سوییس در زوریخ و دیگر نویسنده‌ی پژوهش می‌گوید: «شاید چیزی که دیده‌ایم یک گونه‌ی به کلی متفاوت از رویدادهای سهمگین کیهانی باشد. هر چه باشد، رصدهای بسیار بیشتری باید انجام شود تا رازش را بگشاییم.»

یافته‌های این دانشمندان در شماره‌ی ماه ژوئن ۲۰۱۷ ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر خواهد شد و نگارش برخط آن نیز از هم‌اکنون در تارنمای ArXiv در دسترس است.

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

تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

NASA - Chandra X-ray Observatory - CDF-S XT1 - Chandra Deep Field South - X-ray - Franz Bauer - Pontifical Catholic University of Chile - Santiago - jigsaw - Hubble - Spitzer space telescope - galaxy - Earth - gamma-ray burst - GRB - star - neutron star - white dwarf - black hole - Ezequiel Treister - CDF-S - elliptical galaxy - NGC 5128 - NGC 4636 - Jimmy Irwin - Kevin Schawinski - ETH Zurich - Switzerland - ESA - XMM-Newton - Swift satellite - gravitational wave - Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory - LIGO - European Space Agency - Kevin Schawinski - Swiss Federal Institute of Technology - Zurich - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society - ArXiv

منبع: nasa و Space.com

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان