پرتوهای گاما نشاندهنده شتابگیری پروتون‌ها در انفجارهای نواختری هستند

اخترشناسان به کمک تلسکوپ‌های "مجیک" (تصویربرداری بزرگ چرنکوف پرتو گامای جوی، MAGIC) پرتوهای گامای سرچشمه گرفته از برون‌ریزی "آراس مارافسای" در سال ۲۰۲۱ را ردیابی کرده‌اند؛ آرا مارافسای یک نواختر بازآینده (تکرارشونده) است که توسط یک کوتوله‌ی سفید و یک همدم غول سرخ که در سامانه‌ای دوتایی هستند پدید می‌آید.

[هر آنچه درباره‌ی این نواختر در سال ۲۰۲۱ در این وبلاگ خوانده بودید: *"آراس مارافسای"]

برداشت هنری از سامانه‌ی دوستاره‌ای "آراس مارافسای": مواد از غول سرخ به سوی کوتوله‌یسفید سرازیر می‌شود. پوسته‌ی تازه‌ای که به کوتوله افزوده شده، هر ۱۵.۷ سال یک بار دستخوش انفجار گرماهسته‌ای می‌شود (نواختر)- این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر

دیوید گرین، اخترفیزیکدان بنیاد فیزیک ماکس پلانک می‌گوید: «زادگاه‌های یک نواختر (نووا) سامانه‌هایی هستند که در آنها دو ستاره‌ی بسیار متفاوت در یک پیوند انگلی به سر می‌برند: یک کوتوله‌ی سفید (ستاره‌ای کوچک، سوخته و بسیار چگال) به گرد یک غول سرخ (ستاره‌ای که به زودی سوختش ته می‌کشد) می‌گردد.»

وی می‌افزاید: «غول سرخ موادی را که از لایه‌ی هیدروژنی بیرونی‌اش پس می‌زند با سرازیر کردن آن به سوی کوتوله‌ی سفید، به این همدم کوچک می‌خوراند.»«این جریان مواد ادامه می‌یابد تا جایی که کوتوله‌ی سفید خود را بیش از اندازه داغ می‌کند.»

«دما و فشار در این پوسته‌های تازه به دست‌آمده‌ی کوتوله‌ی سفید بیش از اندازه بزرگ می‌شود و سرانجام در یک انفجار سهمگین گرماهسته‌ای به بیرون پرتاب می‌شود.»«ستاره‌ی کوتوله دست نخورده می‌ماند و این چرخه دوباره آغاز می‌شود- تا زمانی که نمایش تکرار شود.»

آراس مارافسای یک "نواختر همزی بازآینده" با زمان میانگین ۱۴.۷ سال بین برون‌ریزی‌های بزرگش است. این سامانه که نخستین بار در سال ۱۸۹۸ دیده شد، با فاصله‌ی حدود ۵۰۰۰ سال نوری  از زمین، در صورت فلکی مارافسای جای دارد.

اخترفیزیکدانان بنیاد ماکس پلانک می‌گویند: «تازه‌ترین برون‌ریزی آراس مارافسای در اوت ۲۰۲۱ رخ داد و تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی ناسا بی‌درنگ آن را با "تلسکوپ منطقه بزرگ" خود در نور دیدنی (مریی) و پرتوهای گامای پرانرژی گزارش کرد.»«گسیلش‌های نور دیدنی نشان‌دهنده‌ی رفتاری همانند برون‌ریزی سال ۲۰۰۶ بود.»

در پی این گزارش‌ها، گرین و دیگر نویسندگان این پژوهش برای دیدن آراس مارافسای به سراغ دو تلسکوپ مجیک رفتند. آنها پرتوهای گامایی با اندازه‌ی ۲۵۰ گیگاالکترون‌ولت را ثبت کردند، یکی از بالاترین انرژی‌های که تاکنون در یک نواختر اندازه‌گیری شده.

گرین می‌گوید: «فوران تماشایی آراس مارافسای نشان می‌دهد که واکنش‌های سریعِ تلسکوپ‌های مجیک براستی نتیجه می‌دهد: رفتن آنها به سوی هدف تازه بیش از ۳۰ ثانیه زمان نمی‌برد.»«پس از این انفجار، چندین جبهه‌ی شوک (ضربه‌ای) در باد ستاره‌ایِ غول سرخ و محیط میان‌ستاره‌ای پیرامون سامانه‌ی دوتایی پخش و گسترده شد.»

«این موج‌های شوک مانند نیروگاهی غول‌پیکر کار می‌کنند که در آن، ذرات شتاب گرفته و به سرعت‌های نزدیک به سرعت نور می‌رسند.»«سنجش‌های ترکیبی نشان می‌دهد که پرتوهای گاما از پروتون‌های پرانرژی، هسته‌های اتم‌های هیدروژن سرچشمه می‌گیرند.»

وی می‌افزاید: «این همچنین باعث می‌شود که برون‌ریزی‌های نواختر، سرچشمه‌ای از پرتوهای کیهانی هم بشوند.»«با این همه، آنها معمولا نقش قهرمان‌های محلی را بازی می‌کنند- یعنی تنها با پرتوهای کیهانی در همسایگی نزدیک همکاری می‌کنند.»«بازیگران بزرگ برای پرتوهای کیهانی پسماندهای ابرنواخترها هستند. جبهه‌های شوکِ پدید آمده از انفجارهای ستارگان [ابرنواخترها] بسیار خشن‌تر از نواخترها هستند.»

«برای شناخت کاملِ کنش و برهم‌کنش پیچیده‌ی رویدادهای خشن با محیط میان‌ستاره‌ای در راه شیری، به رصدهای بیشتری مانند آنچه اکنون گزارش شده نیازمندیم.»«بنابراین تاسیسات مجیک به جستجوی اجرام "ناآرام" در کهکشانمان و فراتر از آن ادامه خواهد داد.»

پژوهشنامه‌ی این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر آسترونومی در دسترس است.


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

تلگرام، توییتر و فیسبوک یک ستاره در هفت آسمان:

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

واژه‌نامه:

MAGIC - Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov - gamma rays - RS Ophiuchi - recurrent nova - white dwarf - red giant - binary system - nova - parasitic - star - Max Planck Institute for Physics - David Green - hydrogen - thermonuclear explosion - recurrent symbiotic nova - constellation of Ophiuchus - optical - Large Area Telescope - NASA - Fermi Gamma-ray Space Telescope - shock front - stellar wind - shock wave - power plant - accelerated - speed of light - proton - nuclei - hydrogen - atom - cosmic rays - supernova remnant - interstellar medium - Milky Way - Galaxy - Nature Astronomy

منبع: sci-news
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه