“هیولای کیهانی” با انفجار انرژی یک بیلیون خورشید!!

انفجارهای انرژی بالا در این نوع از ستاره‌های نوترونی – یک مگنتار – تصور می‌شود که ناشی از “ستاره لرزه‌ها” است.

 در این تصویر، یک انفجار پرتو ایکس قدرتمند از یک مگنتار فوران می‌کند – یک نسخه فوق مغناطیسی شده از بقایای ستاره‌ای به نام ستاره نوترونی. (اعتبار تصویر: مرکز پرواز فضایی گوددارد ناسا/کریس اسمیت (USRA))

دانشمندان اخیرا گزارش دادند که یک ستاره متراکم و مغناطیسی به شدت فوران کرد و به اندازه یک بیلیون خورشید انرژی بیرون ریخت – و این اتفاق در کسری از ثانیه رخ داد.

این نوع ستاره که به عنوان مگنتار شناخته می‌شود، یک ستاره نوترونی با میدان مغناطیسی فوق‌العاده قوی است و مگنتارها اغلب به طور چشمگیری و بدون هشداری شعله‌ور می‌شوند. اما حتی اگر مگنتارها می‌توانند هزاران بار درخشان‌تر از خورشید ما باشند، فوران‌های آنها به قدری کوتاه و غیرقابل پیش‌بینی است که یافتن و مطالعه آن برای اخترفیزیکدانان چالش‌برانگیز است.

با این حال، محققان اخیرا موفق شدند یکی از این شراره‌ها را پیدا کنند و نوسانات درخشندگی یک مگنتار را هنگام فوران آن محاسبه کنند. طبق بیانیه‌ای، دانشمندان دریافتند که مگنتار دور به اندازه خورشید ما در 100000 سال انرژی آزاد می‌کند و این کار را تنها در 1/10 ثانیه انجام داد.

یک ستاره نوترونی زمانی تشکیل می‌شود که یک ستاره پرجرم در پایان عمر خود فرو می‌پاشد. به گفته ناسا، همانطور که ستاره به صورت یک ابرنواختر می‌میرد، پروتون‌ها و الکترون‌های هسته آن به یک جرم خورشیدی فشرده تبدیل می‌شوند که گرانش شدید را با چرخش با سرعت بالا و نیروهای مغناطیسی قدرتمند ترکیب می‌کند. نتیجه، یک ستاره نوترونی، تقریباً 1.3 تا 2.5 جرم خورشیدی است – یک جرم خورشیدی جرم خورشید ما یا حدود 330000 زمین است – در کر‌ ای به قطر فقط 12 مایل (20 کیلومتر) فشرده شده است.

ماده در ستارگان نوترونی به قدری متراکم است که مقداری به اندازه یک حبه قند بیش از 1 بیلیون تن (900 میلیون تن متریک) وزن دارد و به گفته ناسا کشش گرانشی یک ستاره نوترونی به اندازه نیروی 1000 بمب هیدروژنی خیلی شدید است.

مگنتارها ستارگان نوترونی با میدان مغناطیسی هستند که 1000 برابر قویتر از سایر ستارگان نوترونی هستند و از هر جسم مغناطیسی دیگری در جهان قدرتمندتر هستند. آلبرتو جی. کاسترو-تیرادو، نویسنده ارشد این مطالعه، استاد پژوهشی موسسه اخترفیزیک اندلس در شورای تحقیقات اسپانیا، در بیانیه‌ای گفت که خورشید ما در مقایسه با این ستارگان درخشان و متراکم رنگ پریده است، حتی زمانی که آنها فوران نمی‌کنند.

کاسترو-تیرادو گفت: “حتی در حالت غیرفعال، مگنتارها می‌توانند 100000 برابر بیشتر از خورشید ما بدرخشند.” اما در مورد انفجاری که ما مطالعه کرده‌ایم – GRB2001415 – انرژی آزاد شده معادل آن چیزی است که خورشید ما در 100000 سال تابش می‌کند.

یک “شراره غول پیکر”

ویکتور رگلرو، یکی از نویسندگان این مطالعه، مدیر آزمایشگاه پردازش تصویر UV، گفت: مگنتاری که فوران کوتاه را ایجاد کرد، در کهکشان سنگتراش، یک کهکشان مارپیچی در فاصله 13 میلیون سال نوری زمین قرار دارد و یک هیولای کیهانی واقعی است. در بیانیه محققان در 22 دسامبر شراره غول پیکر در 15 آوریل 2020 توسط ابزار نظارت بر تعاملات جو-فضا (ASIM) در ایستگاه فضایی بین المللی شناسایی شد.

هوش مصنوعی (AI) در خط لوله ASIM شراره را شناسایی کرد و محققان را قادر می‌سازد تا آن موج کوتاه و خشن انرژی را تجزیه و تحلیل کنند. شراره فقط 0.16 ثانیه طول کشید و سپس سیگنال آنقدر سریع تحلیل رفت که تقریباً از نویز پس‌زمینه در داده‌ها قابل تشخیص نبود. نویسندگان مطالعه بیش از یک سال را صرف تجزیه و تحلیل دو ثانیه جمع‌آوری داده‌های ASIM کردند، رویداد را براساس انرژی خروجی مغناطیسی به چهار فاز تقسیم کردند و سپس تغییرات میدان مغناطیسی ستاره را که توسط پالس انرژی در اوج خود بود اندازه‌گیری کردند.

رگلرو گفت: تقریباً مثل این است که مگنتار تصمیم گرفته است وجود خود را “از خلوت کیهانی” با فریاد زدن به فضای خالی با نیروی “یک بیلیون خورشید” پخش کند.

تنها حدود 30 مگنتار از حدود 3000 ستاره نوترونی شناخته شده شناسایی شده است و این دورترین شراره مغناطیسی است که تا به امروز شناسایی شده است. دانشمندان گمان می‌کنند که فوران‌هایی مانند این ممکن است ناشی از به اصطلاح ستاره‌لرز‌هایی باشد که لایه‌های خارجی الاستیک مغناطیس‌ها را مختل می‌کنند و طبق این مطالعه، این مشاهدات نادر می‌تواند به محققان کمک کند تا تنش‌هایی را کشف کنند که باعث ایجاد انرژی مگنتارها می‌شوند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

‘Cosmic monster’ star spits energy with the force of a billion suns

By Mindy Weisberger 

https://www.space.com/magnetar-giant-flare-oscillations-ai