کشف ستاره‌ی کوتوله‌ای که همچون یک تپنده است!

این ستاره به جای اینکه همان ویژگی همیشگی ستارگان مشابه خود رو داشته باشد، همچنان انفجارهایی را به صورت باریکه‌ی تابش روانه‌ی همدمش می‌کند. اتفاقی که از یک تپنده انتظار داریم! از زمان کشف تپنده‌ها به سال ۱۹۶۷ تویسط ژاکلین بل (Jocelyn Bell) و آنتونی هِویش (Antony Hewish)، اخترشناسان این پدیده را هیجان انگیز و منحصر به فرد می‌دانستند. تپنده نوعی ستاره‌ی نوترونی است که باریکه‌های متمرکزی از قطبینش در حین چرخش ستاره، منتشر می‌کند. ولی امروزه اخترشناسان تپنده‌ای کشف کرده‌اند که نه تنها ستاره‌ی نوترونی نیست، بلکه کوتوله‌ی سفید است! این اولین کوتوله‌ی سفید تپنده کشف شده است و این اتفاق بعد از ۵۰ سال مساحی آسمان می‌افتد.

این کشف در ژورنال نیچر نجوم توسط تام مارش (Tom March) و بوریس گِنسیکه (Boris Gansicke)، از گروه اخترفیزیک دانشگاه وارویک و دکتر دیوید بوکلی (David Buckley) از رصدخانه آفریقای جنوبی چاپ شد. این پژوهشگران دریافتند که سیستم دوتایی آ.آر عقرب (AR Scorpii) با فاصله‌ی ۳۸۰ سال نوری از ما در صورت فلکی عقرب، چنین کوتوله‌ی سفیدی دارد که نقش تپنده دارد. کمی پس از این کشف، اخترشناسان به دنبال شناخت چنین رده‌ای از ستارگان با چنین سیگنالی شدند. این تپنده تناوبی حدود یک ثانیه ای دارد (۱.۳۳۷۳۰۱۱ ثانیه)؛ براساس مدل‌های ستاره‌ای، فقط در محدوده‌ی چرخش کوتوله‌ی سفید قرار دارد. با این حال، تپنده‌های بسیار سریع‌تری بعداً کشف شدند که تناوب‌های میلی‌ثانیه‌ای داشتند. فقط ستاره‌های نوترونی بودند که می‌توانستند به این سرعت بچرخند. در نتیجه اخترشناسان این بقایای ستاره‌ای را مکانیسم معمول پشت صحنه‌ی تپنده‌ها در نظر گرفتند.

منظومه‌ی آ.آر عقرب یک کوتوله‌ی سفید و قرمز هستند که حول مداری با تناوب ۳.۶ ساعت و فاصله‌ی ۱.۴ میلیون کیلومتری از هم، معادل سه برابر فاصله‌ی ماه و زمین، از هم قرار گرفته‌اند. زمانی که کوتوله‌ی سفید حول محورش هر دو دقیقه یکبار می‌چرخد، به همدمش باریکه‌ای چرخشی از الکترون‌های برانگیخته به اتمسفر کوتوله‌ی قرمز می‌فرستد که شتابی نزدیک سرعت نور می‌گیرد. این تغییرات روشنایی را می‌توان از زمین در دقیقاً تناوب چرخش کوتوله‌ی سفید مشاهده کرد. بوریس گنسیک در کنفرانس خبری ‌گفت: «آ.آر عقرب دقیقاً شبیه یک دینام غول‌پیکر عمل می‌کند: این آهنربا، به اندازه‌ی زمین، با میدانی که حدوداً ده هزار برابر قوی‌تر از قوی‌ترین میدان‌های آزمایشگاهی روی زمین است. این دینام جریان الکتریکی عظیمی در ستاره‌ی همدم ایجاد می‌کند که تغییرات نور را ما از این فاصله می‌توانیم تشخیص دهیم.»

نامش چیست؟

ستاره‌های نوترونی که تمام ویژگی‌های تپنده‌ها را داشته باشند، بقایای هسته‌ی چگال ستاره‌ی پُر جرمی هستند که تا پایان عمر ستاره در انفجار ابرنواختری باقی می‌مانند. جرم باقیمانده چند برابر جرم خورشید خواهد بود. کوتوله‌های سفید گذشته‌ی کمتر پُرتلاطمی داشته‌اند. کوچکترند، هسته‌های کم‌چگالتری مانند خورشید دارند. لایه‌های بیرونی مانند حبابی چون سحابی‌های سیاره‌نما، دارند. بیشتر کوتوله‌های سفید در حدود اندازه‌های زمین هستند به حالی که بیشتر ستاره‌های نوترونی تنها اندازه‌ی شهری چون نیویورک دارند. کوتوله‌های قرمز بیشتر هستند و عمر طولانی‌تری دارند، سردتر هستند، و در رشته‌ی اصلی جزو کم‌جرم‌ها محسوب می‌شوند (در مراحل هیدروژن سوزیِ عمرشان). جرم آن‌ها حدود ۷.۵ تا ۵۰ درصد جرم خورشید است.

تپنده‌ی کوتوله سفید در عقرب باید اندازه‌ی زمین باشد، ولی حدود ۲۰۰ هزار برابر جرم سیاره‌ی ما را دارد. میدان مغناطیسی‌اش ۱۰۰ میلیون برابر زمین است که خود علت باریکه‌هایی است که به صورت تپنده گسیل می‌کند. پروفسور تام مارش می‌گوید: «داده‌های جدید نشان می‌دهند که نور آ.آر عقرب بسیار قطبیده است و همین نشان از حکمفرمایی میدان مغناطیسی بر گسیل کُل منظومه دارد و آشکارا مسبب رفتار مشابهی‌ست که ار تپنده‌های نوترونی معمول انتظار داریم.

این کشف و مشابه آن، احتمالی را نشانه رفته‌اند که برآن است کوتوله‌های سفید لزوماً بقایای ستاره‌های خورشیدگونه نیستند، بلکه ادامه‌ی یک نمایش با رُلی بسیار طولانی بعد از تکمیل فاز هیدروژن می‌توانند باشند.

 

منبع:

Astronomy

WARWICK Astronomy Group

SAAO

اطلس فشرده آسمان، راجر سینات

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *