پرتوهای ایکسی که همدم پنهان یک کوتوله سفید را آشکار کردند

برداشت هنری از چیزی که دانشمندان می‌پندان در سامانه‌ی دوتایی کی‌پی‌دی ۰۰۰۵+۵۱۰۶ رخ می‌دهد. داده‌ها نشان می‌دهند که کوتوله‌ی سفید (کره‌ی آبی) دارد امواج گاما و تابش بر سر همدمش (جرم سرخ و قهوه‌ای در سمت راست) می‌باراند. کوتوله‌ی سفید همچنین دارد مواد را از همدمش به درون یک قرص برافزایشی پیرامون خود (به رنگ نارنجی) می‌کشد؛ این مواد سپس به قطب‌های شمال و جنوب ستاره کوبیده می‌شوند. این فرآیند در پایان به نابودی همدم زیر بار گرانش نیرومند می‌انجامد- تصویر بزرگ‌تر

اخترشناسان با بهره از رصدخانه‌ی پرتو ایکس چاندرای ناسا و ماهواره‌ی ایکس‌ام‌ام-نیوتنِ اِسا به بررسی فعالیت نامعمول پرتو ایکس در سه کوتوله‌ی سفید به نام‌های "کی‌پی‌دی ۰۰۰۵+۵۱۰۶"، "پی‌جی ۱۱۵۹+۰۳۵" و "دبلیودی ۰۱۲۱-۷۵۶" پرداختند.

بیشتر ستارگان، از جمله خورشید خودمان، در پایان زندگی و پس از ته کشیدن سوختشان به کوتوله‌های سفید تبدیل می‌شوند- آنها نخست پف کرده، خنک می‌شوند و یک غول سرخ می‌سازند و سپس لایه‌های بیرونی‌شان را پس زده و هسته‌ای چگال به نام کوتوله‌ی سفید بر جا می‌گذارند که به آرامی و در درازنای چند میلیارد سال سرد و ناپدید می‌گردد.

کوتوله‌های سفید به طور معمول پرتوهای ایکسِ کم‌انرژی از خود می‌گسیلند. ولی با شگفتی دریافته‌ایم که سه کوتوله‌ی سفید با نام‌های "کی‌پی‌دی ۰۰۰۵+۵۱۰۶"، "پی‌جی ۱۱۵۹+۰۳۵" و "دبلیودی ۰۱۲۱-۷۵۶، همچنین پرتوهای درخشان ایکس با انرژی‌های بالاتر هم می‌گسیلند.

کی‌پی‌دی ۰۰۰۵+۵۱۰۶ در میان این گروه برجسته است. این کوتوله‌ی سفید دارای پرتوهای ایکس پرانرژی‌ای است که درخشش آن به گونه‌ای منظم در هر ۴.۷ ساعت کاهش و افزایش می‌یابد.

این کاهش و افزایشِ بازآینده‌ی پرتوهای ایکس نشان می‌دهد که کی‌پی‌دی ۰۰۰۵+۵۱۰۶ دارای همدمی‌ست که در مداری به گرد آن می‌گردد- همدمی که می‌تواند یک ستاره‌ی بسیار کم‌جرم یا یک سیاره‌ی مشتری‌سان باشد.

موادی که از این همدم بیرون کشیده می‌شود می‌تواند به قطب‌های شمال و جنوب کوتوله‌ی سفید برخورد کرده و یک نقطه‌ی روشن با گسیلش‌های پرتو ایکس پرانرژی در آنها بیافریند.

با چرخش کوتوله‌ی سفید و همدمش به گرد یکدیگر، این تفتگاه (نقطه‌ی داغ) از میدان دیدِ ما بیرون رفته و دوباره وارد میدان دیدمان می‌شود و از همین رو به نظر می‌رسد پرتوهای ایکس پرانرژی آن دارای کاهش و افزایشی منظم است.

دکتر یو-هوا چو از بنیاد اخترشناسی و اخترفیزیک آکادمی سینیکا می‌گوید: «ما تا پیش از دیدن داده‌های پرتو ایکس نمی‌دانستیم که این کوتوله‌ی سفید دارای همدمی است.»«با تلسکوپ‌های نور دیدنی (مریی) به دنبال همدش می‌گشتیم ولی چیزی نیافتیم، که یعنی این همدم یا یک ستاره‌ی بسیار کم‌نور، یک کوتوله‌ی قهوه‌ای است و یا یک سیاره.»

کی‌پی‌دی ۰۰۰۵+۵۱۰۶ با فاصله‌ی حدود ۱۳۰۰ سال نوری از زمین، در راستای صورت فلکی ذات‌الکرسی (خداوند اورنگ) دیده می‌شود. این ستاره با دمای سطحی حدود ۲۰۰ هزار کلوین، یکی از داغ‌ترین کوتوله‌های سفید شناخته شده است.

دکتر خسوس توالا، اخترشناس دانشگاه خودمختار ملی مکزیک می‌گوید: «جدایی این کوتوله‌ی سفید از جرم همدمش تقریبا ۸۰۵ هزار کیلومتر است، تنها یک سی‌ام جداییِ سیاره‌ی تیر از خورشید. این جرم هر چه هست، دارد از گرما می‌سوزد.»

اخترشناسان به بررسی این پرداختند که اگر این جرم یک سیاره به جرم مشتری باشد چه رخ می‌دهد- احتمالی که بیشتر از یک ستاره‌ی کم‌نور یا یک کوتوله‌ی سفید با داده‌ها سازگاری دارد.

در مدل آنها، کوتوله‌ی سفید مواد را از سیاره به سوی خود می‌کشد، فرآیندی که که در آن، سیاره تنها می‌تواند چند صد میلیون سال بپاید و سرانجام نابود می‌شود. این موادِ دزدیده شده به گرد کوتوله‌ی سفید که خود در طیف پرتو ایکس می‌درخشد و چاندرا می‌تواند آن را ببیند می‌چرخند.

دکتر مارتین آ. گره‌رو، اخترشناس بنیاد اخترفیزیک اندلس می‌گوید: «این یک مرگ آرام و تدریجی برای جرم [همدم] است که اساسا دارد زیر نیروهای پایدار گرانشی از هم می‌گسلد. این جای بسیار ناخوشایندی خواهد بود.»

دو کوتوله‌ی سفیدِ دیگر (پی‌جی ۱۱۵۹-۰۳۵ و دبلیودی ۰۱۲۱-۷۵۶) هم پنداشته می‌شد تنها باشند، ولی آنها هم گسیلش‌های پرتو ایکس پرانرژی‌ای همانند کی‌پی‌دی ۰۰۰۵+۵۱۰۶ را نشان می‌دهند، که نشان می‌دهد آنها هم می‌توانند دارای همدم‌هایی کم‌نور باشند، احتمالا سیاره‌هایی.

این پژوهشگران نتیجه گرفتند: «گسیلش پرتو ایکس سخت (پرانرژی) از کوتوله‌های سفیدِ به ظاهر تنها، دستاوردِ برافزایش از همدم‌های زیر-ستاره‌ای یا سیاره‌های غول‌پیکر است و توسط حرکت مداری با دوره‌ی ۴.۷ ساعته تنظیم می‌شود.»

نویسندگان نتیجه گرفتند: «تابش پرتو ایکس سخت از کوتوله‌های سفید ظاهراً منفرد، توسط برافزایش از همراهان زیر ستاره یا سیارات غول‌پیکر تأمین می‌شود و توسط حرکت مداری با دوره زمانی 4.7 ساعت تعدیل می‌شود».

یافته‌های این دانشمندان در نشریه‌ی آستروفیزیکال جورنال منتشر شده است.

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

تلگرام، توییتر و فیسبوک یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky

واژه‌نامه:

NASA - Chandra X-ray Observatory - ESA - XMM-Newton - X-ray - white dwarf - KPD 0005+5106 - PG 1159-035 - WD 0121-756 - star - Sun - red giant - Jupiter - planet - You-Hua Chu - Institute of Astronomy and Astrophysics - Academia Sinica - brown dwarf - constellation of Cassiopeia - Mercury - Jesús Toala - National Autonomous University of Mexico - Martín A. Guerrero - Institute of Astrophysics of Andalusia - accretion - Astrophysical Journal

منبع: sci-news

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان