مشاهده بادهای گرم قدرتمند در حال وزیدن از یک ستاره نوترونی که در حال نابودی همدم خود میباشد!!
تصویر ستاره نوترونی در حال وزش بادهای گرم و سرد. اعتبار: گابریل پرز (IAC)
تیمی از ستارهشناسان با استفاده از قویترین تلسکوپهای روی زمین و فضا، برای اولینبار انفجارهای بادهای گرم و سرد را از یک ستاره نوترونی در حالی پیدا کردند که ماده ستاره نزدیک را مصرف میکند. این کشف بینش جدیدی در مورد رفتار برخی از افراطیترین اجرام در جهان ارائه میدهد.
دوتاییهای پرتو ایکس کمجرم (LMXBs) سیستمهایی هستند که حاوی یک ستاره نوترونی یا سیاهچاله هستند. آنها توسط موادی تغذیه می شوند که از یک ستاره همسایه جدا شده است، فرآیندی که به عنوان برافزایش شناخته میشود. برافزایش بیشتر در طول فورانهای شدید رخ میدهد که در آن سیستمها به طور چشمگیری درخشان میشوند. در همان زمان، برخی از موادی که به صورت مارپیچی وارد میشوند به شکل باد و جتها به فضا بازگردانده میشوند.
رایج ترین نشانههای خروج مواد از اجرام نجومی مربوط به گاز “گرم” است. با وجود این، تنها بادهای گاز “گرم” یا “سرد” در دوتاییهای پرتو ایکس گذرا تا کنون مشاهده شده است.
در این مطالعه جدید، تیمی از محققان از یازده کشور به رهبری دانشگاه ساوتهمپتون، فوران اخیر دوتایی اشعه ایکس معروف به Swift J1858 را بررسی کردند. آنها از ترکیبی از تلسکوپها، از جمله تلسکوپ فضایی هابل (HST) ناسا، ماهواره XMM-نیوتن آژانس فضایی اروپا، تلسکوپ بسیار بزرگ سازمان رصدخانه جنوبی اروپا (VLT) و تلسکوپ گران کاناریاس اسپانیا (GTC) استفاده کردند.
نتایج که در مجله نیچر منتشر شد، نشان داد که نشانههای پایدار باد گرم در طول موجهای فرابنفش همزمان با امضای باد سرد در طول موجهای نوری رخ میدهد. این اولین بار است که بادهای چنین سیستمی در باندهای مختلف طیف الکترومغناطیسی دیده میشوند.
دکتر نوئل کاسترو سگورا، نویسنده اصلی، از دانشگاه ساوتهمپتون، گفت: “فورانهایی مانند این نادر بوده و هر یک از آنها منحصر به فرد هستند. معمولا آنها به شدت توسط غبار بین ستارهای پوشیده میشوند که رصد آنها را واقعا دشوار میکند. Swift J1858 ویژه بود. زیرا حتی با وجود اینکه در سمت دیگر کهکشان ما قرار دارد، تاریکی به اندازهای کم بود که امکان مطالعه کامل چندموجی را فراهم کرد.
“تنها یک سیستم دیگر – سیاهچاله دوتایی اشعه ایکس، V404 Cyg – خواص مشابهی را نشان داده است. با این حال، تلاش ما برای انجام آزمایش مشابه روی آن سیستم ناموفق بود، زیرا فوران آن را قبل از این به پایان رسید که بتوانیم از تلسکوپهای زمینی و تلسکوپهای فضایی برای رصد همزمان استفاده کنیم.”
Swift J1858 یک رویداد گذرا پرتو ایکس است که به تازگی کشف شده است که تنوع شدید در طیف الکترومغناطیسی را نشان میدهد که فرصتی نادر را ارائه میدهد.
دکتر کاسترو سگورا ادامه داد: «همه منجمان بسیار هیجانزده بودند، تا جایی که ما تلاشهای خود را برای پوشش کامل طیف، از رادیویی گرفته تا اشعه ایکس با استفاده از رصدخانههای پیشرفته روی زمین و فضا ترکیب کردیم».
ناتالی دگنار از دانشگاه آمستردام افزود: “ستارگان نوترونی کشش گرانشی بسیار قوی دارند که به آنها اجازه میدهد گاز ستارگان دیگر را ببلعند. کشش به سمت آنها صرف نمیشود، اما با سرعت بالا به فضا پرتاب میشود. این رفتار هم بر خود ستاره نوترونی و هم بر محیط اطراف آن تأثیر زیادی دارد. در این مقاله ما در مورد یک کشف جدید گزارش میکنیم که اطلاعات کلیدی در مورد آشفتگی ارائه میدهد: الگوهای تغذیه این هیولاهای کیهانی کیهانی.”
دکتر هرناندز سانتیبان گفت: “این بار ما شانس کیهانی داشتیم، زیرا توانستیم ده تلسکوپ را هماهنگ کنیم و آنها را به سمت J1858 هدایت کنیم، در حالی که این تلسکوپ کاملاً فعال بود. این امر به ما امکان میدهد اطلاعات بسیار بیشتری در طول موجهای مختلف به دست آوریم، زیرا میتوانیم از تکنیکهای مختلف استفاده کنیم.
دکتر دگنار افزود: “طراحی چنین کمپین رصدی بلندپروازانهای – حول بهترین تلسکوپهای زمینی و فضایی – یک چالش بزرگ بود. بنابراین، فوقالعاده هیجان انگیز است که همه این کارها نتیجه داده است و به ما اجازه میدهد تا یک کشف کلیدی داشته باشیم. در غیر این صورت این کار امکانپذیر نبود.”
این تیم علاوه بر کشف انواع مختلف بادها، قادر به مطالعه تکامل زمانی گازی بود که به بیرون میریزد. آنها دریافتند که باد گرم تحت تأثیر تغییرات شدید در روشنایی سیستم قرار نمیگیرد. عدم وجود چنین پاسخی قبلاً یک پیشبینی نظری تأیید نشده بر اساس شبیهسازیهای پیچیده بود.
دکتر کاسترو سگورا گفت: در این تحقیق ما قابلیتهای منحصر به فرد HST را با بهترین تلسکوپهای زمینی مانند VLT و GTC ترکیب کردیم تا تصویری کامل از دینامیک گاز در سیستم، از طول موجهای مادون قرمز نزدیک تا فرابنفش به دست آوریم.
دکتر کاسترو سگورا نتیجه گرفت: “بینشهای جدید ارائه شده توسط نتایج ما کلیدی برای درک چگونگی تعامل این اجرام با محیط خود است. با ریختن انرژی و ماده به کهکشان، آنها به شکلگیری نسلهای جدید ستارهها و تکامل خود کهکشان کمک میکنند.”
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Powerful warm winds seen blowing from a neutron star as it rips up its companion
by University of Southampton MARCH 2, 2022
https://phys.org/news/2022-03-powerful-neutron-star-rips-companion.html