کشف شگفتانگیز: ستارهای مرده که 716 بار در هر ثانیه میچرخد
در فاصله 27,400 سال نوری از زمین، ستارهای نوترونی در منظومه دوتایی 4U 1820-30 کشف شده که سرعت چرخش آن باورنکردنی و بیسابقه است. این ستاره هر ثانیه 716 بار حول محور خود دوران میکند و به یکی از سریعترین ستارگان شناختهشده جهان تبدیل شده است. تاکنون تنها تپاختر معروف PSR J1748-2446ad با چنین سرعتی شناخته شده بود. این سرعت چرخش شگفتآور، که توسط تیمی به سرپرستی «گاُراوا جَیساوال» (Gaurava Jaisawal) از دانشگاه فنی دانمارک شناسایی شده، بر محدودیتهای نظری سرعت چرخش ستارگان نوترونی (Neutron Stars) که تا 730 بار در ثانیه تخمین زده میشود، مهر تأیید میزند.
ستارگان نوترونی: بقایای فشردهای از مرگ ستارگان عظیم
ستارگان نوترونی بقایای چگالی از مرگ ستارگان بسیار پرجرم هستند. وقتی یک ستاره عظیم، بین 8 تا 30 برابر جرم خورشید، همه سوخت هستهای خود را از دست میدهد و به انفجار ابرنواختری (Supernova Explosion) دچار میشود، مواد بیرونیاش به بیرون پرتاب شده و هسته باقیمانده تحت فشار گرانشی عظیمی فرو میریزد و به شکلی بسیار فشرده تبدیل به یک ستاره نوترونی میشود. این ستارهها جرمی بین 1.1 تا 2.3 برابر جرم خورشید دارند، اما در حجمی کوچک با شعاع حدود 20 کیلومتر محصور میشوند. چنین چگالی بالایی به ماده حالتی عجیب و رفتارهایی غیرمعمول میبخشد.
ستارگان نوترونی و رفتارهای شگفتانگیز آنها: از مغنطارها تا تپاخترها
ستارگان نوترونی، با توجه به خصوصیات و رفتارهایشان، به دستههای مختلف تقسیم میشوند. برخی از این ستارگان دارای میدانهای مغناطیسی بسیار قوی هستند که به نام مغنطار (Magnetar) شناخته میشوند. برخی دیگر با سرعتی بسیار بالا میچرخند و پرتوی از امواج رادیویی را از قطبهایشان منتشر میکنند که باعث میشود از زمین شبیه به چراغ دریایی کیهانی به نظر برسند. این دسته از ستارگان به نام تپاخترها یا پولسارها (Pulsars) شناخته میشوند.
کشف نوسانات و چرخشهای شدید در انفجارهای هستهای حرارتی
این پژوهش بر انفجارهای هستهای حرارتی (Thermonuclear Explosions) در منظومه 4U 1820-30 متمرکز بود که شامل یک ستاره نوترونی و یک کوتوله سفید (White Dwarf) در مداری بسیار نزدیک به یکدیگر است. نزدیکی زیاد این دو ستاره باعث میشود که ستاره نوترونی، مواد کوتوله سفید را به سمت خود جذب کند و این مواد به شکل فشرده و داغ روی سطح آن انباشته شوند. به مرور، این مواد به حدی متراکم و داغ میشوند که منجر به انفجاری هستهای میشوند و طی آن ستاره نوترونی تا 100,000 برابر خورشید درخشندهتر میشود و انرژی عظیمی آزاد میکند.
تیم تحقیقاتی از سال 2017 تا 2022 موفق به ثبت 15 انفجار از این نوع شد، اما در یکی از این انفجارها نوسانی با فرکانس 716 هرتز مشاهده شد که احتمالاً ناشی از چرخش بسیار سریع ستاره نوترونی در حین انفجار بوده است. این نوسانهای ویژه، محققان را به این نتیجه رساند که احتمالاً این ستاره نوترونی نوعی تپاختر با منبع قدرت هستهای است که با سرعت چرخش 716 بار در ثانیه، به سریعترین نمونه از این نوع در کیهان تبدیل میشود.
آینده پژوهشها و اهمیت این کشف در مطالعه ستارگان نوترونی
این کشف، درک جدیدی از رفتار و ظرفیتهای ستارگان نوترونی ارائه میدهد و به عنوان ابزاری برای مطالعه این اجرام عظیم و شناخت مرزهای آنها مورد استفاده قرار خواهد گرفت. بررسیهای بیشتر میتواند کمک کند تا حدود تحمل و توان این ستارگان مشخص شود. اگر سرعت چرخش این ستاره به تأیید برسد، این منظومه یکی از شگفتانگیزترین نمونههای دوتایی کیهانی خواهد بود. این تحقیق در نشریه معتبر «ژورنال اخترفیزیک» (The Astrophysical Journal) منتشر شده و برای جامعه علمی، فرصتی برای مشاهده و بررسی دقیقتر این رویدادهای شدید کیهانی فراهم آورده است.
مطالب مرتبط
