کشف ۲۹۴ تپ اختر جدید در به روزرسانی داده های تلسکوپ فرمی ناسا
به گزارش ایزو وب، بررسی لیست جدیدی که بر مبنای داده های «تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی» ناسا تهیه شده است، از کشف ۲۹۴ تپ اختر جدید حکایت دارد.
به گزارش ایزو وب به نقل از ایسنا و به نقل از ناسا، لیست جدیدی که بوسیله ی یک گروه بین المللی از ستاره شناسان به سرپرستی فرانسه تهیه شده، نشان داده است «تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی»(FGRST) ناسا ۲۹۴ تپ اختر ساطع کننده اشعه گاما را کشف کرده است و ۳۴ گزینه احتمالی دیگر هم منتظر تایید هستند. این آمار ۲۷ برابر تعداد شناخته شده تپ اخترها قبل از پرتاب مأموریت در سال ۲۰۰۸ است.
«دیوید اسمیت»(David Smith)، مدیر تحقیقات «آزمایشگاه اخترفیزیک بوردو» در فرانسه، از اعضای «مرکز ملی تحقیقات علمی»(CNRS) فرانسه و هماهنگ کننده این پژوهش، اظهار داشت: تپ اخترها طیف گسترده ای از تحقیقات حوزه اخترفیزیک، از پرتوهای کیهانی و تکامل ستاره ها گرفته تا جستجوی امواج گرانشی و ماده تاریک را به خود اختصاص می دهند. این کاتالوگ جدید، اطلاعات کاملی را در مورد همه تپ اخترهای پرتوی گاما گردآوری می کند و راه های جدیدی را برای اکتشاف عرضه می دهد.
تپ اخترها نوعی ستاره نوترونی هستند که بعنوان یک ابرنواختر منفجر شده اند. ستاره های نوترونی حاوی جرم بیشتر از خورشید ما، متراکم ترین ماده ای را عرضه می دهند که ستاره شناسان می توانند مستقیما آنها را بررسی نمایند. آنها میدان های مغناطیسی قوی دارند و جریان هایی از ذرات پرانرژی را تولید می کنند که به سرعت می چرخند و چرخش سریع ترین نمونه شناخته شده آنها ۷۱۶ بار در ثانیه است. علاوه بر این، تپ اخترها پرتوهای باریکی از انرژی را ساطع می کنند که مانند فانوس دریایی در فضا می درخشند و همراه با سایر اجرام می چرخند. هنگامی که یکی از این پرتوها از کنار زمین عبور می کند، ستاره شناسان یک پالس گسیل شده را تشخیص می دهند.
کاتالوگ جدید، حاصل کار ۱۷۰ دانشمند در سراسر دنیا است. ۱۲ تلسکوپ رادیویی به نظارت منظم بر هزاران تپ اختر می پردازند و ستاره شناسان رادیویی به دنبال تپ اخترهای جدید در منابع پرتوی گامای کشف شده توسط تلسکوپ فرمی هستند. پژوهشگران دیگر، تپ اخترهای پرتوی گاما را که مشابه رادیویی ندارند، از راه میلیونها ساعت محاسبه کامپیوتری کشف کرده اند. این فرایند، «جستجوی کور» نامیده می شود.
«الیزابت هیس»(Elizabeth Hays)، دانشمند پروژه فرمی اظهار داشت: با وجود گذشتن بیشتر از ۱۵ سال بعد از پرتاب فرمی، این تلسکوپ هنوز یک ماشین اکتشافی باورنکردنی باقی مانده است و تپ اخترها و ستاره های نوترونی در بین اکتشافات آن پیشتاز هستند.
از ۳۴۰۰ تپ اختر شناخته شده که بیشتر از طریق امواج رادیویی رصد شده اند و در کهکشان راه شیری قرار دارند، تنها حدود ۱۰ درصد آنها در پرتوهای گاما می تپند. نور مرئی دارای انرژی بین دو تا سه الکترون ولت است. دستگاه مهم تلسکوپ فرمی معروف به «تلسکوپ منطقه بزرگ» می تواند پرتوهای گاما با میلیاردها برابر این انرژی را تشخیص دهد و سایر تجهیزات فرمی، تابش هایی را با انرژی هزاران برابر بیشتر از تپ اختر «بادبان»(Vela) مشاهده کرده اند که درخشان ترین منبع پایدار در آسمان برای فرمی است.
اجرام پیر و بی قرار
به صورت متناقضی، تپ اخترهایی که هزاران برابر پیرتر هستند، بسیار سریع تر می چرخند. یک نمونه از این اجرام معروف به «تپ اخترهای میلی ثانیه ای» (MSPs) تپ اختر «J۱۸۲۴-۲۴۵۲A» است که حدود ۳۲۸ بار در ثانیه می چرخد.
به لطف یک ترکیب عالی از روشنایی پرتوی گاما و کاهش سرعت چرخش نرم، تپ اختر میلی ثانیه ای «J۱۲۳۱-۱۴۱۱» یک تایمر ایده آل جهت استفاده کردن در جستجوی امواج گرانشی است. ستاره شناسان امیدوارند که با نظارت کردن بر مجموعه ای از تپ اخترهای میلی ثانیه ای پایدار بتوانند تغییرات زمان بندی را به امواج گرانشی با فرکانس پایین انتقال دهند که توسط رصدخانه های گرانشی کنونی قابل شناسایی نیستند. این تپ اختر در یکی از نخستین کاوشهای رادیویی کشف شد که منابع پرتوی گامای فرمی را هدف قرار می دهند. این منایع با هیچ همتای شناخته شده ای در طول موج های دیگر مرتبط نیستند. این روش به یک شکل استثنایی موفق بود.
«لوکاس گیلوموت»(Lucas Guillemot)، ستاره شناس «آزمایشگاه فیزیک و شیمی محیط زیست و فضا» در «دانشگاه اورلئان»(University of Orléans) فرانسه و از پژوهشگران این پروژه، اظهار داشت: قبل از پرتاب تلسکوپ فرمی، ما نمی دانستیم که تپ اخترهای میلی ثانیه ای در انرژی های بالا قابل دیدن هستند، اما فرمی نشان داد که آنها عموما در پرتوهای گاما می درخشند و الان نیمی از لیست ما را می سازند.
همراه با عنکبوت ها
وجود تپ اخترهای میلی ثانیه ای در منظومه های دوتایی، سرنخی را برای درک کردن پارادوکس چرخش سن عرضه می دهد. انتشارات یک تپ اختر که به حال خود رها شده است، سرعت آنرا کم می کنند و با چرخش آهسته تر، انتشارات آن کم رنگ می شود، اما اگر تپ اختر از نزدیک با یک ستاره معمولی جفت شود، می تواند جریانی از ماده را از همراه خود بیرون بکشد که به مرور زمان تپ اختر را می چرخاند.
منظومه های معروف به «منظومه عنکبوت»، یک نگاه اجمالی را به آن چیزی عرضه می دهند که در آینده رخ خواهد داد. آنها بعنوان «پشت قرمزها» یا «بیوه های سیاه» طبقه بندی می شوند. این نام از عنکبوت هایی گرفته شده است که به خوردن جفت خود معروف هستند. بیوه های سیاه، همراهان سبکی دارند که جرم آنها کمتر از پنج درصد جرم خورشید است. این در شرایطی است که پشت قرمزها همراهان سنگین تری دارند. با چرخش تپ اختر، انتشارات و ذرات خروجی آن چنان نیرومند می شوند که تپ اختر گرم می شود و به آرامی همراه خویش را تبخیر می کند. پرانرژی ترین عنکبوت ها امکان دارد همراه خویش را به صورت کامل تبخیر کنند و تنها یک تپ اختر میلی ثانیه ای جداشده را به جا بگذارند.
تپ اختر J۱۵۵۵-۲۹۰۸، یک بیوه سیاه اعجاب انگیز است که احتمال دارد شبکه گرانشی آن یک سیاره درحال گذر را به دام انداخته باشد. تحلیل داده های ۱۲ ساله تلسکوپ فرمی، تغییرات بلندمدت چرخش را بسیار بزرگ تر از آن چه در سایر تپ اخترهای میلی ثانیه ای مشاهده می شود، نشان داده است. «کالین کلارک»(Colin Clark)، سرپرست گروه تحقیقاتی «مؤسسه فیزیک گرانشی ماکس پلانک» در آلمان و از پژوهشگران این پروژه، اظهار داشت: ما معتقدیم مدلی که سیاره را بعنوان جرم سوم در یک مدار گسترده به دور تپ اختر و همراه آن ترکیب می کند، تغییرات را کمی توضیح می دهد. این توضیح بهتری نسبت به سایر توضیحات است، اما برای تایید کردن آن به چند سال دیگر بررسی با تلسکوپ فرمی نیاز داریم.
سایر منظومه های دوتایی شامل به اصطلاح «تپ اخترهای انتقالی» هستند که «J۱۰۲۳+۰۰۳۸» نخستین مورد شناسایی شده از این گروه است. یک جریان نامرتب گاز که از ستاره همراه به ستاره نوترونی جریان می یابد، امکان دارد به صورت ناگهانی قرصی را در اطراف تپ اختر تشکیل دهد که می تواند برای سال ها باقی بماند. این قرص در پرتوی ایکس و پرتوهای گاما بشدت می درخشد، اما پالس ها غیرقابل تشخیص می شوند. هنگامی که قرص باردیگر ناپدید می شود، نور پرانرژی و پالس ها هم باز می گردند.
بعضی از تپ اخترها نیازی به شریک ندارند تا همه چیز را تغییر دهند. «J۲۰۲۱+۴۰۲۶» یک تپ اختر جوان است که در فاصله حدود ۴۹۰۰ سال نوری از ما قرار دارد. این تپ اختر در سال ۲۰۱۱ تحت یک تغییر حالت گیج کننده قرار گرفت و پرتوهای گامای خویش را به مدت حدود یک هفته کم کرد. سپس سال ها بعد، این تپ اختر به آرامی به روشنایی اولیه خود بازگشت. رفتار مشابهی در بعضی از تپ اخترهای رادیویی دیده شده بود، اما این نخستین بار بود که چنین رفتاری در پرتوهای گاما دیده می شد. ستاره شناسان گمان می کنند که این رویداد امکان دارد توسط ترک های پوسته بوجود آمده باشد که میدان مغناطیسی تپ اختر را موقتاً تغییر داده اند.
تلسکوپ فرمی در سال ۲۰۱۵ نخستین تپ اختر پرتوی گاما را در یک کهکشان دیگر، «ابر ماژلانی بزرگ» کشف کرد. در سال ۲۰۲۱، ستاره شناسان از کشف یک شعله غول پیکر پرتوی گاما خبر دادند که نوع متفاوتی از ستاره های نوترونی معروف به «مگنتار»(Magnetar) آنرا منتشر نموده بود. این مگنتار در کهکشان «سنگ تراش»(Sculptor) در فاصله حدود ۱۱.۴ میلیون سال نوری از ما قرار دارد.
این پژوهش در «The Astrophysical Journal Supplement» به چاپ رسید.
در ویدئوی زیر می توانید نمایی را از ۲۹۴ تپ اختر پرتوی گاما ببینید.
منبع: isoweb.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب