ستاره‌ای که ۷۱۶ بار در ثانیه می‌چرخد

به نظر می‌رسد یک ستاره مرده در فاصله ۲۷۴۰۰ سال نوری از ما یکی از حماسی‌ترین چرخش‌های ستاره‌ای را دارد که تا به حال دیده‌ایم.

کد خبر: ۵۲۸۴۲

تاریخ انتشار: ۲۰ آبان ۱۴۰۳ - ۰۴:۱۹

مخاطب۲۴- در سیستم دوتایی ۴.۱۸۲۰-۳۰، یک ستاره نوترونی به قدری سریع دور محور مرکزی خود می‌چرخد که در هر ثانیه ۷۱۶ چرخش نفس‌گیر را کامل می‌کند. هیچ ستاره‌ای کشف نشده که از این سریعتر بچرخد و تنها تپ‌اختر معروف PSR J1748-2446ad پیدا شده که با این سرعت می‌چرخد. (تپ‌اخترها بقایای هستهٔ ستاره‌های منفجر شده هستند و حجم کوچک و چگالی بسیار بالایی دارند).

تیمی به رهبری اخترفیزیکدان گائوراوا جِیساوال از دانشگاه فنی دانمارک گفته که این کشف، حد بالای نظری فعلی «سرعت چرخش ستاره‌های نوترونی» را تأیید می‌کند که تصور می‌شود حدود ۷۳۰ چرخش در ثانیه باشد.

جیساوال می‌گوید: «ما در حال مطالعه انفجارهای گرماهسته‌ای از این سیستم بودیم و سپس نوسانات قابل‌توجهی یافتیم.»

«اگر مشاهدات آینده این موضوع را تایید کند، ستاره نوترونی ۴.۱۸۲۰-۳۰ یکی از سریعترین اجرام در حال چرخش خواهد بود که تا به حال در کیهان دیده‌ایم.»

ستارگان نوترونی یکی از آخرین مراحل تکاملی در طول عمر یک ستاره پرجرم هستند.

وقتی اتم‌های ستاره‌ای بین ۸ تا ۳۰ برابر جرم خورشید تمام شوند، این ستاره می‌تواند در هسته خود ذوب شود و در یک انفجار ابرنواختری مواد بیرونی خود را به بیرون پرتاب کند، در حالی که هسته که دیگر توسط فشار بیرونی حاصل از همجوشی پشتیبانی نمی‌شود، در اثر گرانش فرو می‌ریزد.

برداشت یک هنرمند از یک تپ‌اختر اشعه ایکس در حال انفجار

آن هسته فروپاشیده‌شده ستاره نوترونی است، جرمی بین ۱.۱ تا ۲.۳ برابر جرم خورشید که در کره کوچکی به عرض ۲۰ کیلومتر چپانده شده است. ماده درون این چیزها و رفتار آن‌ها می‌تواند عجیب و غریب شود.

ما نام‌های مختلفی برای طبقه‌بندی این رفتار داریم. "مَگنِتار" یک ستاره نوترونی با یک کره مغناطیسی بسیار قدرتمند است. یک "تپ‌اختر" یک ستاره نوترونی است که با سرعتی باورنکردنی در حال چرخش است و پرتوهای امواج رادیویی را از قطب‌هایش منفجر می‌کند، طوری که انگار در فضا مثل یک فانوس دریایی کیهانی «تپش» دارد.

ما حداقل از دهه از وجود ۱۹۸.۴U ۱۸۲۰-۳۰ باخبریم. ما می‌دانیم که این یک منظومه ستاره‌ای دوتایی در صورت فلکی قوس است که شامل یک ستاره نوترونی و یک ستاره کوتوله سفید می‌شود که در مداری بسیار فشرده با دوره زمانی ۱۱.۴ دقیقه قرار دارد.

این انباشتگی جرم هر قدر بیشتر اتفاق بیفتد متراکم‌تر و داغ‌تر می‌شود تا اینکه در نهایت ستاره در یک انفجار گرماهسته‌ای شبیه عطسه به این وضعیت واکنش نشان می‌دهد.

همین انفجارها بود که جیساوال و همکارانش سعی داشتند با استفاده از کاوشگر ترکیب داخلی ستاره نوترونی ناسا (NICER) آن‌ها را مطالعه کنند.

جروم چنوز اخترفیزیکدان دانشگاه فنی دانمارک می‌گوید: «طی این انفجارها، ستاره نوترونی تا ۱۰۰۰۰۰ برابر روشن‌تر از خورشید می‌شود و مقدار زیادی انرژی آزاد می‌کند.»

«بنابراین ما با رویدادهای بسیار شدیدی مواجهیم و با مطالعه آن‌ها، اطلاعات جدیدی درباره چرخه‌های حیات موجود سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی و شکل‌گیری عناصر در کیهان به دست می‌آوریم.»

این تیم ۱۵ مورد از این انفجارهای گرماهسته‌ای را بین سال‌های ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۲ ثبت کرده است. اما زمانی که آن‌ها در حال تجزیه و تحلیل داده‌ها بودند، چیز عجیبی یافتند. یکی از این انفجارها دارای علامتی عجیب، یعنی نوسانی با فرکانس ۷۱۶ هرتز بود. اینطور به نظر می‌رسید که ستاره حین فوران در حال چرخش است که به گفته محققان، احتمالاً همینطور است!

معنایش می‌تواند این باشد که ستاره نوترونی ۴.۱۸۲۰-۳۰ یک تپ‌اختر پرتو ایکس با دوره ۷۱۶ چرخش در ثانیه است که با انفجارهای گرماهسته‌ای انرژی می‌گیرد. از آنجا که PSR J1748-2446ad یک تپ‌اختر رادیویی است، ۴.۱۸۲۰-۳۰ به سریع‌ترین تپ‌اختر هسته‌ای شناخته‌شده تبدیل می‌شود.

برای تأیید این یافته باید مشاهدات بیشتری انجام شود. با این حال، در صورت تایید، نتایج ابزار جدیدی برای مطالعه ستارگان نوترونی و بالاترین درجه‌هایی که می‌توانند قبل از خودتخریبی به آن‌ها برسند به ما می‌دهد.